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一个薄膜完全吸收所有的电磁波!
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年10月28日 来源:AAAS
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韩国材料科学研究院朴炳镇博士和李相福博士研究组首次开发出了利用一种材料吸收5G/6G、WiFi、自动驾驶雷达等各种频段99%以上电磁波的超薄复合材料。
韩国材料科学研究院(KIMS)复合材料与聚合材料研究所朴炳镇博士和李相福博士研究组开发出了世界上第一个使用单一材料吸收99%以上各种频段(5G/6G、WiFi、自动驾驶雷达等)电磁波的超薄复合材料。这种电磁波吸收屏蔽材料的厚度小于0.5mm,其特点是在三个不同频段的低反射率小于1%,高吸光度超过99%。
电子元件发出的电磁波会造成干扰,导致附近其他电子设备的性能下降。电磁屏蔽材料被用来防止这种情况,吸收电磁波比仅仅反射电磁波更有效地减少干扰。然而,传统的电磁屏蔽材料反射了90%以上的波,实际吸光度通常低至10%。此外,具有较高吸光度的材料通常仅限于吸收单个频带内的电磁波。
为了克服这些限制,研究小组开发了一种可以同时吸收多个频段电磁波的复合材料。该技术吸收并消除电磁波,解决二次干扰问题。这种材料也很薄,柔韧,耐用,即使在折叠和展开数千次后也能保持其形状,因此适合用于可卷曲的手机和可穿戴设备。
该团队通过改变铁氧体的晶体结构合成了一种磁性材料,使其能够选择性地吸收所需的频率。他们制作了一种超薄的聚合物复合薄膜,并在薄膜背面加入了导电图案来控制电磁波的传播。通过调整导电模式的形状,可以显著减少特定频率下的电磁波反射。此外,在背面应用了具有高屏蔽性能的碳纳米管薄膜,进一步增强了材料的电磁波屏蔽能力。
主导该课题的韩国科学研究院首席研究员朴炳镇(音)表示:“随着5G/6G通信的应用范围不断扩大,电磁波吸收和屏蔽材料的重要性日益提高。”他还补充说,“这种材料有可能大幅提高智能手机和自动驾驶汽车雷达等无线通信设备的可靠性。”
本研究由KIMS基础研究项目和国家科学技术研究委员会电磁解决方案集成研究小组(SEIF)资助。该研究结果作为封面文章发表在了国际知名学术杂志《先进功能材料》(Advanced Functional Materials) 10月1日版上(第一作者朴炳镇博士)。研究组已经完成了国内专利注册,并在美国、中国等国家申请了专利。此外,该技术已转移到国内几家材料公司,目前正在实际通信设备和汽车上应用。