Vedci vytvorili prelomový „plast“ z bambusu. Je výrazne pevnejší a funguje ako elektromagnetický štít
Rastúci počet elektronických zariadení, ako sú smartfóny, notebooky či nositeľná elektronika, so sebou prináša stále pálčivejší problém v podobe elektromagnetického rušenia. Nežiaduci šum a interferencie môžu vážne narušiť fungovanie citlivých obvodov.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneTradičné vodivé materiály používané na tienenie síce dokážu elektromagnetické vlny odraziť, no tým často vytvárajú sekundárne rušenie pre okolité komponenty. Čínski vedci z Poľnohospodárskej univerzity v An-chuej v Che-feji však prišli s inovatívnym riešením, píše Interesting Engineering. Vyvinuli nový kompozitný materiál na báze bambusu a bioplastov, ktorý elektromagnetické žiarenie primárne neodráža, ale ho účinne pohlcuje, pričom zároveň dosahuje vynikajúce mechanické vlastnosti.
Ukladanie uhlíka na dlhú dobu
Základom tohto pokročilého kompozitu je bambusové biouhlie, čo je materiál bohatý na uhlík, vznikajúci termochemickým rozkladom organického materiálu bez prístupu kyslíka, procesom známym ako pyrolýza.
Biouhlie predstavuje ekologickú a obnoviteľnú náhradu za klasické vodivé výplne, akými sú syntetické uhlíkové vlákna či nanotrubice. Samotné surové biouhlie má však určité obmedzenia. Vyznačuje sa relatívne nízkou elektrickou vodivosťou a slabou väzobnou schopnosťou s plastovými matricami, čo v minulosti výrazne limitovalo jeho praktické využitie vo vysokovýkonných elektronických aplikáciách.
Aby výskumníci tieto nedostatky prekonali, aplikovali dvojstupňovú úpravu. Najprv bambusový prášok zahriali pod dusíkovou atmosférou, čím získali základné biouhlie. Následne použili technológiu bleskového Jouleovho ohrevu, nazývanú aj odporové či ohmické zahrievanie.
Inovatívna metóda využíva krátky, no extrémne intenzívny impulz elektrickej energie, ktorý v zlomku sekundy zmení a usporiada uhlíkovú štruktúru materiálu. Dramaticky sa tak zvýšila jeho elektrická vodivosť z pôvodných 1,7 siemensov na centimeter (S/cm) pri neupravenom biouhlí až na 12,8 S/cm. Potom výskumníci častice ošetrili chemickou látkou APTES (aminopropyltrietoxysilán), ktorá funguje ako spojovací agent zlepšujúci adhéziu a medzifázovú väzbu s plastovou matricou.
Dôležitým architektonickým prvkom nového materiálu je jeho vrstvená štruktúra. Modifikované častice biouhlia neboli do plastu zamiešané chaoticky, ale boli presne umiestnené medzi vrstvy dvoch plne biologicky odbúrateľných plastov, ktorými sú kyselina polylaktická (PLA) a polybutylén adipát-ko-tereftalát (PBAT).
Výborné laboratórne výsledky
Spománaný sendvičový dizajn vytvoril vnútri kompozitu zložité vodivé dráhy. Keď elektromagnetická vlna vstúpi do materiálu, vnútorná uhlíková sieť a viacvrstvové rozhrania ju prinútia prekonávať podstatne dlhšiu dráhu, počas ktorej dochádza k jej opakovanému lomu, rozptylu a postupnému oslabovaniu.

Laboratórne merania potvrdili mimoriadnu účinnosť tohto prístupu. Vo frekvenčnom pásme 8,2 až 12,4 gigahertzov (GHz), ktoré sa bežne používajú v radarových a komunikačných technológiách, dosiahol optimalizovaný vrstvený kompozit priemerné tienenie na úrovni 36,7 decibelov (dB). Pre porovnanie, nevrstvený kompozit s rovnakým množstvom výplne dokázal zablokovať len 7,5 dB.
Kľúčové pritom je, že prevažná väčšina tieniaceho efektu, až 30,8 dB, pripadá práve na absorpciu elektromagnetických vĺn, zatiaľ čo odraz tvorí iba 5,9 dB. Zariadenia obalené týmto materiálom tak nezaťažujú svoje okolie odrazeným žiarením.
Popri špičkových elektromagnetických vlastnostiach sa výskumníkom podarilo výrazne posilniť aj mechanickú odolnosť kompozitu. V porovnaní s bežnými plastmi sa pevnosť v ťahu zvýšila o 81 percent na hodnotu 25,5 megapascals (MPa).
Húževnatosť materiálu vzrástla dokonca o 173 percent na 2,68 megajoulov na meter kubický. Významné zlepšenie zaznamenala aj elastická deformácia, teda schopnosť materiálu natiahnuť sa pred prasknutím sa viac ako zdvojnásobila z 11,5 percenta na 24,7 percenta. Nový materiál teda nie je krehký a dokáže odolať značnej mechanickej záťaži.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Číňania chystajú konkurenta pre rodinné SUV. Unikli zábery

Taliani ukázali elektromobil za pár tisíc. Má to ale háčik

Legendárnej americkej značke hrozí krach. Jej elektrické motocykle poznajú všetci

Jej autám ľudia nevedia odolať. Predaj elektromobilov japonskej automobilky vystrelil o 127 %

BYD prerástlo Toyotu, Ford, GM aj Teslu dohromady. Ich automobilové impérium prepísalo históriu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Hlina si rypol do Fica pre let k Jadranu: „Najvyšší komunista lieta súkromným biznis lietadlom na predĺžený víkend”
PREMIUM„Z hrobky sme počuli búchanie.“ Slovenský hrobár odhalil najdesivejšie zážitky zo svojej práce (ROZHOVOR)

Tesco na Slovensku a v Česku mení majiteľa, cena je 1,7 miliardy eur. Známy reťazec prevezme vyše 460 predajní

V Oleškách sa začala evakuácia: Civilisti zamieria cez Rusko a Bielorusko

Matovičovo hnutie si polepšilo, Smer klesol: Do parlamentu by prešlo 8 strán (PRIESKUM)
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- BYD prerástlo Toyotu, Ford, GM aj Teslu dohromady. Ich automobilové impérium prepísalo históriu
- Nemci riešia bezpečnostnú nočnú moru elektromobilov. Po Volkswagene zasiahla aj Audi
- Potvrdené. Votrelec dostane nový film, na palube je aj Ridley Scott. Diváci však chcú niečo iné
- Číňania sa blížia k svätému grálu elektromobility. Nové batérie majú byť takmer 2-krát výkonnejšie
- Netflix ukazuje najväčší vojnový film roka. Dorazí už čoskoro a ukáže tragický príbeh podľa skutočnosti
-
- Nemci riešia bezpečnostnú nočnú moru elektromobilov. Po Volkswagene zasiahla aj Audi
- Vedci vytvorili motor, aký svet ešte nevidel. 2000-ročný vynález zvýšil elektrický prúd až 100-násobne
- BYD prerástlo Toyotu, Ford, GM aj Teslu dohromady. Ich automobilové impérium prepísalo históriu
- Nové sci-fi konečne dorazilo online. Stojí za ním tvorca Gladiátora
- Kedysi stáli majland, dnes ich kúpiš za zlomok ceny. Toto sú top jazdené elektromobily pod 23-tisíc eur
-
- Vedci vytvorili motor, aký svet ešte nevidel. 2000-ročný vynález zvýšil elektrický prúd až 100-násobne
- Vodič išiel 81 km/h a prišiel o vodičák. Narazil na nekompromisné pravidlo
- Nemci riešia bezpečnostnú nočnú moru elektromobilov. Po Volkswagene zasiahla aj Audi
- Nepočuli motor ani žiadny zvuk. Čierny trojuholník s rýchlosťou 2 900 km/h zaskočil celý svet
- Nové sci-fi konečne dorazilo online. Stojí za ním tvorca Gladiátora
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Hlina si rypol do Fica pre let k Jadranu: „Najvyšší komunista lieta súkromným biznis lietadlom na predĺžený víkend”
PREMIUM„Z hrobky sme počuli búchanie.“ Slovenský hrobár odhalil najdesivejšie zážitky zo svojej práce (ROZHOVOR)

Tesco na Slovensku a v Česku mení majiteľa, cena je 1,7 miliardy eur. Známy reťazec prevezme vyše 460 predajní

V Oleškách sa začala evakuácia: Civilisti zamieria cez Rusko a Bielorusko

