Создан самый легкий материал для экранирования электромагнитных волн

07.07.2020

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.

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 все излучение в этом диапазоне частот перехватывается материалом.

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.

<< Назад: Наночастицы и лед превращают целлюлозу в проводник 08.07.2020

>> Вперед: NASA полностью переходит на свои ракетные двигатели 07.07.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Стерильного нейтрино не существует 15.01.2026

В физике элементарных частиц поиск новых, пока не обнаруженных объектов играет ключевую роль в понимании устройства Вселенной. Иногда такие поиски приводят к громким открытиям, а иногда - к не менее важным отрицательным результатам, которые позволяют отбросить неверные направления. Именно к таким случаям относится недавний вывод ученых о судьбе стерильного нейтрино - одной из самых интригующих гипотетических частиц последних десятилетий. Исследователи из американской лаборатории Fermilab официально сообщили, что им не удалось найти доказательства существования стерильного нейтрино. К такому выводу пришла команда эксперимента MicroBooNE после многолетнего анализа столкновений нейтрино, которые ранее рассматривались как возможный намек на существование четвертого типа этих частиц. Предполагалось, что стерильное нейтрино взаимодействует с материей исключительно через гравитацию, что делало его крайне трудным объектом для обнаружения. В рамках современной физики нейтрино известны в т ...>>

Беспроводные наушники и колонки Fender 15.01.2026

Музыкальная индустрия постепенно адаптируется к цифровым технологиям, и известный производитель музыкальных инструментов Fender расширяет свое присутствие за пределы гитар и усилителей, представляя современные решения для прослушивания музыки. Новые беспроводные наушники и Bluetooth-колонки Fender объединяют богатый звук, модульность и удобство использования как для дома, так и для профессиональной работы. Флагманской новинкой стали наушники Fender Mix, отличающиеся модульной конструкцией. Динамики подключаются к оголовью через порт USB Type-C и могут быть сняты вместе с амбушюрами, что облегчает уход и транспортировку. Один из динамиков оснащен встроенным адаптером USB Type-C для подключения к источнику звука без потерь, поддерживая кодеки LDHC и Fire, а также функцию Auracast. На другом динамике размещен съемный аккумулятор, который обеспечивает до 100 часов работы без активного шумоподавления; при включении ANC время работы сокращается до 52 часов. Наушники доступны по цене $299 ...>>

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026 Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого человека ученые использовали шесть параметров: ощущение безопасности, здоровье, дружелюбие, бодрость, социальная вовлеченность и позитивность. Все характеристики оценивались по девятибалльной шкале, что позволило количественно сравнить восприятие здоровых и больных лиц. Результаты показали, что женщины в среднем более точно различали больные и здоровые лица. Хотя разница между полами была умеренной, она оказалась статистически значимой и сохранялась на протяжении всего эксперимента. Для обобщения данных ученые создали интегральный показатель, характеризующий восприятие "вялости" или болезненного состояния, по которому преимущество женщин стало особенно заметным. Авторы предлагают две основные гипотезы, объясняющие такие различия. Первая - гипотеза "первичного опекуна", согласно которой на протяжении эволюции женщины чаще заботились о младенцах и детях, и у них могла развиться повышенная чувствительность к ранним признакам болезни. Вторая гипотеза связана с избеганием заражения: женщины в среднем сильнее реагируют на потенциальные источники инфекции, что может быть связано с физиологической уязвимостью в определенные периоды, например во время беременности или менструального цикла, усиливающей эволюционное давление на точное распознавание угроз. Следует отметить, что выборка исследования была ограничена студентами, и в эксперименте оценивались только статические изображения лиц, без учета голоса, позы и движений, которые также могут играть роль в распознавании болезни. Тем не менее, работа дает новые доказательства существования гендерных различий в восприятии невербальных признаков недомогания и помогает лучше понять механизмы социального восприятия, раннего выявления болезней и защиты от инфекций. Женщины демонстрируют более высокую чувствительность к изменениям в лицах, что отражает их важную роль в социальных и эволюционных процессах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026