阿卜杜拉国王科技大学 研究人员观察到一个盒子里的手机信号强度显著降低,盒子上覆盖着喷墨打印的电磁波阻挡纳米线聚合物导电片
信用:KAUST KAUST团队开发了一种可印刷的油墨,具有无与伦比的导电性和透明度,可用于太阳能电池板和新型电磁波屏蔽
当电流通过金属时,如铜和金,几乎不产生热量
因此,这些高导电性材料在电子工业中被广泛使用
这些金属的另一个共同特性是不透明性:它们反射光而不是透射光
但是在产生、检测或操纵电磁辐射的电子设备中,透明度是一个有用的属性
虽然有些材料既透明又导电,但通常必须做出妥协
电气工程师阿蒂夫·沙米姆解释说:“光学透明导体的一个典型问题是它们的电导率低,随着透明度的增加,电导率进一步恶化,反之亦然。”
沙米姆和他团队中的博士后李薇薇通过将银纳米线分散在聚合物溶液中开发出了导电墨水
他们与托马斯·安索普洛斯领导的另一个考斯特团队合作,利用氙闪光灯烧结处理增强了这种墨水的光学和电学特性
沙米姆说:“银纳米线通常通过多个加工步骤形成图案,图案的大小非常有限。”
“我们展示了银纳米线在一个步骤中的大面积和高通量图案化
" 考斯特的研究人员通过将银纳米线分散在聚合物溶液中来开发这种导电墨水
信用:KAUST 这种墨水可以在光电应用中找到重要用途,例如太阳能电池
但是沙米姆和他的同事哈立德·萨拉马把它用在了另一个设备上:阻挡电磁波
随着社会对无线通信的依赖越来越大,由于干扰导致系统故障的危险也越来越大
关于它对人类健康的影响,尤其是对新生婴儿和易受伤害的病人的影响,还有一些未解之谜
考虑到这些问题,沙米姆和他的团队创造了一种被称为频率选择表面(FSS)的结构
顾名思义,它反射特定频率的电磁波,同时让其他电磁波通过
考斯特团队通过将他们定制的导电墨水以简单的重复图案沉积在柔性聚合物基底上,制造了FSS
微小银纳米线的扫描电子显微镜图像
信用:李等,知识共享4
0许可证 对FSS的实验表征表明,在电磁波谱的射频部分,两个波段都有良好的反射性能
重要的是,虽然典型的自由空间散射系统只能阻挡来自某一方向的特定极化波,但考斯特FSS对无线电波的极化不敏感,其性能在很大的入射角范围内保持稳定
另一个积极的方面是印刷的FSS是完全灵活的:当材料被卷起时,它的反应没有恶化
为了证明他们的防护罩在现实世界中的适用性,他们将一部手机放在FSS覆盖的盒子里,观察到信号强度显著降低
沙米姆说:“基于这些有希望的结果,我们计划将我们的应用扩展到灵活、透明、高性能的电子设备上。”
“例如,我们希望将薄透明FSS应用于医院环境中的玻璃培养箱,并进行电磁屏蔽实验,以进一步描述我们在真实环境中的设计
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