Revolucionarni materijal razvila je grupa naučnika sa Poljoprivrednog univerziteta Anhui, sa sedištem u Hefeju. Prema njihovim navodima, novi kompozit ne funkcioniše prvenstveno tako što odbija elektromagnetne talase. Umesto toga, on apsorbuje najveći deo pristiglog zračenja i smanjuje sekundarne smetnje.
Za izradu ovog materijala istraživači su koristili biougalj od bambusa, supstancu bogatu ugljenikom koja nastaje zagrevanjem bambusa u okruženju sa ograničenom količinom kiseonika. Ovaj proces poznat je kao piroliza, piše Interestingengineering.
Naučnici smatraju da bi novi materijal mogao da se koristi za zaštitu pametnih telefona, laptopova i drugih elektronskih uređaja od elektromagnetnih smetnji.
„Kombinovanjem elektromagnetne zaštite i mehaničkih svojstava u materijalu na bazi biouglja, ovaj pristup mogao bi da usmeri razvoj komponenti za elektronske uređaje i druge primene koje zahtevaju izdržljivu zaštitu“, naveli su istraživači.
Kako bambus zaustavlja talase
Elektromagnetne smetnje (EMI) predstavljaju neželjene signale ili šum koji ometaju rad električnih kola. Najčešće potiču iz spoljašnjih izvora, a njihov uticaj postaje sve veći izazov za proizvođače elektronike.
Tradicionalni provodni materijali koji se koriste za zaštitu često odbijaju elektromagnetne talase, što može da izazove dodatne smetnje. Kako bi rešili ovaj problem, naučnici su se okrenuli biouglju od bambusa, materijalu bogatom ugljenikom koji nastaje zagrevanjem bambusove biomase uz veoma malu količinu kiseonika ili bez njega.
Biougalj bi, prema istraživačima, mogao da posluži kao obnovljiva zamena za standardna provodna punila. Ipak, njegova ograničena električna provodljivost i slabo vezivanje za plastiku mogu da umanje njegovu efikasnost.
Istraživači su najpre zagrevali bambusov prah u atmosferi azota kako bi dobili biougalj. Zatim su primenili postupak poznat kao fleš Džulovo zagrevanje, odnosno otporno zagrevanje, kojim se kratkotrajnim impulsom električne energije menja struktura ugljenika.
Nakon toga, čestice su tretirane hemikalijom APTES, koja poboljšava njihovo povezivanje sa plastikom.
Tako modifikovani biougalj postavljen je između slojeva dve biorazgradive plastike – polimlečne kiseline (PLA) i polibutilen-adipat-tereftalata (PBAT). Na taj način stvorena je struktura koja omogućava apsorpciju i slabljenje elektromagnetnih talasa.
Čvršća i otpornija plastika
Tokom istraživanja, naučnici su uporedili plastiku koja sadrži netretirani biougalj, biougalj obrađen fleš zagrevanjem i hemijski modifikovani biougalj. Ispitana je i varijanta kompozita bez slojevite strukture.
Laboratorijski testovi pokazali su da je optimizovani kompozit dostigao zateznu čvrstoću od 25,5 megapaskala (MPa), što predstavlja povećanje od 81 odsto.
Istovremeno, njegova žilavost povećana je za 173 odsto, na 2,68 megadžula po kubnom metru. Sposobnost materijala da se istegne pre pucanja više je nego udvostručena – sa 11,5 na 24,7 odsto.
Znatno je poboljšana i električna provodljivost. Kod novog materijala dostigla je 12,8 simensa po centimetru, u poređenju sa svega 1,7 simensa po centimetru kod varijante sa netretiranim biougljem.
Dodatna ispitivanja pokazala su da je materijal u proseku oslabio elektromagnetne smetnje za 36,7 decibela (dB) u frekvencijskom opsegu od 8,2 do 12,4 gigaherca (GHz). Nasuprot tome, kompozit bez slojevite strukture, koji je sadržao istu količinu punila, ostvario je rezultat od svega 7,5 decibela.
Posebno je značajno to što je najveći deo zaštitnog efekta ostvaren apsorpcijom elektromagnetnih talasa, koja je iznosila 30,8 decibela, dok je na njihovo odbijanje otpadalo svega 5,9 decibela.
Naučnici smatraju da mreža ugljenika i slojevita struktura primoravaju elektromagnetne talase da prelaze duži put kroz plastiku, čime se povećava količina energije koju materijal može da apsorbuje.
Ovakav pristup mogao bi da otvori mogućnosti za razvoj izdržljivijih i ekološki prihvatljivijih zaštitnih komponenti za elektronske uređaje, mada će za procenu njihove praktične primene biti potrebna dodatna ispitivanja.
BONUS KLIP Pogledajte vesti o EXPO2027:
Za najnovije biznis vesti iz Srbije i sveta, pratite nas na Tiktoku, Fejsbuku i na našoj Instagram stranici.
Komentari (0)