21 C
Москва
Суббота, 8 августа, 2020

Наше мнение

Руководство диаспор о межнациональном конфликте в Москве

Для объяснения позиции представителями общин обеих народов в студию телеканала "Дождь" был приглашен со стороны азербайджанского меньшинства Шамиль Тагиев. Он сказал, что от имени...

Как изменилась жизнь в самом северном городе мира, после начала глобального потепления?

Архипелаг Шпицберген был известен исландцам в конце 12-го века, а европейцы тут охотились на китов, моржей и тюленей с 18-го века. Затем более 100...

Чрезвычайно высокие температуры в Сибири. Ученый: торфяники будут излучать CO2

Торфяники в Сибири занимают миллионы гектаров земли. На протяжении тысячелетий они медленно накапливали в себе углерод, поглощая углекислый газ из воздуха. Однако из-за глобального...

Одна из загадок Стоунхенджа разгадана. Но появилось еще несколько

Группа исследователей смогла проанализировать химический состав камней, используемых для возведения этой впечатляющей мегалитической структуры. Портативные рентгеновские аппараты, с помощью которых ей делали рентген, показали, что...

ВВП падает, как никогда раньше. Кто быстрее всех оправится от кризиса?

«Некоторые записи не могут быть побиты. Подумайте о целях Алана Ширера в Премьер-лиге, о 100 очках в одной игре баскетболиста Уилта Чемберлена или о...

Впервые за многие годы у Лукашенко появился серьезный конкурент на выборах – и она женщина

Кандидат на пост президента Светлана Чичановская мобилизовала пока слабую и неорганизованную белорусскую оппозицию на столкновение с авторитарным лидером. Если в предыдущие годы протесты оппозиции были...

Северная Корея работает над вакциной от коронавируса или над биологическим оружием?

«Северная Корея может использовать свои законные устремления в отношении вакцин для укрепления своего биотехнологического потенциала», - заявил Эндрю Вебер, бывший помощник министра обороны США...

Почему так сложно похудеть: суровые истины

Почему так сложно похудеть? Это вопрос, вероятно, задают себе многие. Помимо очевидного, что еда вкусная, а физические упражнения тяжелые, и мало времени - есть...

Создан самый легкий материал для экранирования электромагнитных волн

Ученые преуспели в применении аэрогелей в микроэлектронике: аэрогели на основе целлюлозных нановолокон могут эффективно экранировать электромагнитное излучение в широком диапазоне частот – и они не имеют себе равных по весу.

Электродвигатели и электронные устройства генерируют электромагнитные поля, которые иногда необходимо экранировать, чтобы не влиять на соседние электронные компоненты или передачу сигналов. Высокочастотные электромагнитные поля могут быть защищены только проводящими оболочками, закрытых со всех сторон. Часто для этой цели используются тонкие металлические листы или металлизированная фольга. Однако для многих применений такой экран слишком тяжелый или слишком плохо адаптируемый к заданной геометрии. Идеальным решением будет легкий, гибкий и долговечный материал с чрезвычайно высокой эффективностью экранирования.

Аэрогели против электромагнитного излучения

Прорыв в этой области был достигнут исследовательской группой во главе с Чжихуэй Цзеном и Густавом Нистремом. Специалисты использовали нановолокна из целлюлозы в качестве основы для аэрогеля, являющегося легким, высокопористым материалом. Волокна целлюлозы получают из древесины и благодаря своей химической структуре обеспечивают широкий спектр химических модификаций, поэтому они стали очень популярным объектом исследования. Важнейшим фактором при обработке и модификации этих целлюлозных нановолокон является способность производить микроструктуры определенным образом и интерпретировать достигнутые эффекты.

Ученым удалось изготовить композицию из целлюлозных нановолокон и серебряных нанонитей и тем самым создать сверхлегкие тонкие структуры, обеспечивающие превосходную защиту от электромагнитного излучения. Эффект материала впечатляет: при плотности всего 1,7 миллиграмма на кубический сантиметр аэрогель из армированной серебром целлюлозы обеспечивает экранирование более 40 дБ в диапазоне частот радиолокационного излучения высокого разрешения (от 8 до 12 ГГц), другими словами: практически всё излучение в этом диапазоне частот перехватывается материалом.

Кристаллы льда контролируют форму

Не только правильный состав целлюлозных и серебряных проволок является решающим для экранирующего эффекта, но и структура пор материала. Внутри пор электромагнитные поля отражаются назад и вперед и дополнительно вызывают электромагнитные поля в композиционном материале, которые нейтрализуют существующее поле. Чтобы создать поры оптимального размера и формы, исследователи размещают материал в предварительно охлажденные формы и позволяют ему медленно вымерзать. Рост кристаллов льда создает оптимальную структуру пор для демпфирования полей.

При таком способе производства эффект демпфирования может быть задан даже в разных пространственных направлениях: если материал замерзает в форме снизу вверх, эффект электромагнитного демпфирования в вертикальном направлении слабее. В горизонтальном направлении – то есть перпендикулярно направлению замораживания – демпфирующий эффект оптимизирован. Отлитые таким образом экранированные конструкции, обладают высокой гибкостью: даже после тысячи сгибаний демпфирующий эффект практически такой же, как и у исходного материала. Требуемое поглощение может быть легко отрегулировано путем добавления большего или меньшего количества нанопроволок серебра в композит, а также пористости литого аэрогеля и толщины литого слоя.

Самый легкий электромагнитный экран в мире

В другом эксперименте исследователи удалили серебряные нанопроволоки из композиционного материала и соединили их целлюлозные нановолокна с двумерными нанопластинами из карбида титана, которые были получены с использованием специального процесса травления. Нанопластинки действуют как твердые «кирпичи», которые соединяются вместе с помощью гибкого «раствора» из целлюлозных волокон. Этот состав также был заморожен в охлажденных формах целевым образом. По отношению к весу материала ни один другой материал не может достичь такого экранирования. Таким образом, аэрогель из наноцеллюлозы из карбида титана считается самым легким в мире материалом для экранирования электромагнитных волн.

Поделиться:

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here

Последние новости

Коронавирусом в Саратовской области заразились за сутки 95 человек

В Саратовской области по состоянию на 9 часов утра 8 августа выявлено 95 новых случая заражения коронавирусом. В возрастном составе заболевших преобладают люди 50-59 лет...

В Кемерове увеличилось число больных коронавирусом

Согласно сводке на 8 августа, за сутки подтвердился 21 случай заражения коронавирусной инфекцией. Всего в городе зафиксировано 1008 случаев заражения, большинство из них уже...

На севере Омской области из-за крупного пожара ввели режим ЧС

Главой Тевризского района подписано распоряжение о введении режима чрезвычайной ситуации. Данные меры были приняты в связи образованием крупного лесного пожара в районе Бородинского участкового лесничества....

В Барнауле до конца августа перекроют участок Павловского тракта

В связи со строительством тепловой сети проезд будет запрещен с 9 утра 13 августа до 8 вечера 31 августа. На время строительства изменится схема движения...

При продаже жилья экономкласса россиян могут освободить от уплаты НДФЛ

Речь идет о россиянах, которые продают недвижимость экономкласса в 2020 году. Инициатива поступила в Минстрой и Минэкономразвития. Инициатива касается тех граждан, которые в текущем году...