Двигатели могут вызывать статический заряд в радиоприемниках или препятствовать нормальной работе электронных схем. Эти двигатели создают разрушительные электромагнитные поля и эти поля могут поджарить очень хрупкие цепи. Вот почему инженеры обычно экранируют схемы внутри относительно неуклюжего металлического экрана. Они известны как клетки Фарадея. Но теперь ученые показывают, что покрытие этих цепей «замороженным дымом» могло бы служить той же цели.
Клетки Фарадея могут быть громоздкими и тяжелыми, отмечает Густав Нистрем. Он специалист по материалам Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологий в Дюбендорфе. Желая получить более легкий материал, его команда обратилась к аэрогелям.
Эти пушистые и гибкие материалы немного напоминают по-настоящему пористый швейцарский сыр. У них есть тонны крошечных дырок, известных как поры. Некоторые аэрогели на 99% состоят из воздуха. Вот почему инженеры могут описать их как замороженный дым. Перед командой Нюстрёма стояла задача создать аэрогель, который проводит электричество.
Это «очень инновационный способ защиты схем», - говорит Чжаньху Го. Этот материаловед работает в Университете Теннесси в Ноксвилле и не принимал участия в исследовании. Он отмечает, что новый аэрогель может покрывать отдельные компоненты или даже покрыть более крупные системы, излучающие микроволны или другие типы вредного излучения.
Читайте также:
Старые осциллографы - для стариков?
Мнение европейца о советском осциллографе С1-91.
Аэрогели спешат на помощь
Создавая новый аэрогель, швейцарская команда начала с дерева. Они использовали химические вещества, чтобы удалить все, кроме целлюлозы. Это структурное волокно представляет собой полимер. (Это означает, что она состоит из цепочки из множества маленьких повторяющихся звеньев.) Исследователи измельчали целлюлозу на очень маленькие кусочки. Каждый имел длину всего около 450 нанометров.
Чтобы вещество проводило электричество, исследователи добавили небольшие кусочки серебра. Каждый серебряный бит размером всего около 50 нанометров в диаметре. Затем исследователи смешали их и целлюлозу с водой.
После этого смесь замораживали и помещали в камеру низкого давления. Оан сразу перешла из твердого состояния в газ. При сублимационной сушке остается пушистый аэрогель.
Когда электромагнитные волны проникают в этот материал, большинство из них отскакивает внутри его пор и попадает в ловушку. Затем серебро отводит их энергию.
По словам Нистрёма, чтобы подобрать размер и форму кристаллов льда, исследователи просто контролируют процесс замораживания смеси. Это влияет на размер и форму пор аэрогеля, а также на то, насколько хорошо он защищает. Более быстрое замораживание создает более мелкие кристаллы льда, более мелкие поры и лучшую защиту. А если водянистый раствор замораживать в одном направлении, кристаллы льда станут игольчатыми. (Это могло бы произойти, если бы водный раствор находился, например, на холодной тарелке в теплой лаборатории.) Теперь этот аэрогель будет лучше защищать с одной стороны, чем с других.
Некоторые образцы нового жидкого дыма группы могли бы заблокировать более 99,99% любых электромагнитных помех. А поскольку этот материал просто сделать из общедоступных материалов, его изготовление не должно стоить больших затрат.
Го из Университета Теннесси отмечает, что в новом материале не используются нефтепродукты. По его словам, эти аэрогели также должны быть экологически чистой альтернативой клеткам Фарадея.
Как думаете, как скоро подобные разработки попадут в массовую продажу?
Ставьте лайки, делайте репосты и не забывайте заземлять!
Подписывайтесь на наш канал!
Всем читателям нашего блога - Скидка в нашем интернет-магазине на осциллографы по промокоду ZENPROFIT