Ученые из Корейского института материаловедения и Корейского института науки и технологий создали новый материал для электромагнитного экранирования. За основу они взяли принцип кирпичной кладки, чтобы объединить два наноматериала в одну прочную и функциональную структуру.
Исследователи нашли способ надежно соединить волокна из углеродных нанотрубок с нанолистами MXene. Для этого поверхность волокон химически модифицировали аминогруппами, чтобы усилить молекулярное сцепление, а затем пропускали их через раствор MXene и плотно укладывали рядом друг с другом.
Нанопленка тоньше человеческого волоса блокирует 99,9999999% радиоволн
В результате получилась пленка толщиной всего 17,5 микрометра. Несмотря на такую тонкость, материал обеспечивает около 90 дБ экранирования электромагнитного излучения и блокирует более 99,9999999% радиоволн в радиолокационных и коммуникационных диапазонах. По прочности на растяжение он достигает 1,02 ГПа, что сопоставимо с высокопрочной конструкционной сталью. Пленка также обладает сверхнизкой излучательной способностью в инфракрасном диапазоне, благодаря чему помогает скрывать объекты от тепловизоров. Дополнительно материал устойчив к высокой температуре и влажности, а за счет гибкости его можно многократно сгибать, складывать и скручивать без трещин и потери электропроводности.
В отличие от традиционных металлических экранирующих материалов, новая пленка легче, гибче и не подвержена коррозии. Если углеродные нанотрубки сами по себе сложно собирать в большие однородные листы, а MXene в чистом виде остается хрупким и быстро разрушается в реальных условиях, то в новом композите их недостатки компенсируют друг друга. Нанотрубки формируют прочный каркас, а MXene заполняет промежутки между волокнами, укрепляет структуру и улучшает защитные свойства.
Разработка важна потому, что сочетает сразу несколько критически значимых качеств: высокую степень экранирования, механическую прочность, гибкость, термостойкость и снижение инфракрасной заметности. Это делает материал перспективным как для военных технологий, так и для компактной электроники нового поколения.
В военной сфере такой материал может использоваться для снижения заметности самолетов, дронов и ракет для радаров и тепловизионных систем. В гражданской электронике пленку можно применять внутри смартфонов, умных часов, носимых медицинских датчиков и складных планшетов, чтобы защищать устройства от помех без увеличения их толщины и веса.
Сейчас технология находится на стадии научной разработки с потенциально широкими сценариями применения.
Американские исследователи изучают технологию, которая может радикально изменить подход к вычислениям. Вместо привычного движения электрического заряда они предлагают использовать наномеханическую деформацию. Проект уже получил финансирование DARPA и нацелен на создание логических схем, которые будут как минимум в 100 раз энергоэффективнее современных решений.
Источник: IE
