نانومواد

جوهر قابل چاپ هم رسانا و هم شفاف امواج رادیویی را مسدود می کند

A printable ink that is both conductive and transparent also blocks radio waves
محققان کاهش قابل توجهی در قدرت سیگنال تلفن همراه را در داخل جعبه ای پوشانده شده با ورق هدایت کننده نانوسیم-پلیمر مسدود کننده موج الکترومغناطیسی چاپ شده با جوهر افشان مشاهده کردند. اعتبار: KAUST

جوهر قابل چاپ با رسانایی و شفافیت بینظیر توسط تیم KAUST برای استفاده در صفحات خورشیدی و مسدود کردن جدید امواج الکترومغناطیسی تولید شده است.

فلزات ، مانند مس و طلا ، هنگام عبور جریان از درون آنها ، گرمای کمی تولید می کنند. به همین دلیل ، از این مواد با رسانایی بالا در صنعت الکترونیک بسیار استفاده می شود. یکی دیگر از خصوصیات مشترک این فلزات ، تیرگی است: آنها نور را منعکس می کنند تا اینکه آن را منتقل کنند. اما شفافیت یک ویژگی مفید در دستگاه های الکترونیکی است که تولید ، شناسایی یا دستکاری می کند تابش الکترومغناطیسی.

در حالی که موادی وجود دارد که هم شفاف و هم رساننده هستند ، معمولاً باید مصالحه انجام شود. “یک مشکل معمول در رساناهای شفاف نوری این است که رسانایی آنها کم است ، و با افزایش شفافیت ، رسانایی بیشتر خراب می شود یا بالعکس ، “مهندس برق عاطف شمیم ​​توضیح می دهد.

شمیم ​​و ویوی لی ، عضو فوق دکترا در گروه خود ، جوهر رسانایی را با پراکنده کردن نانوسیم های نقره در یک محلول پلیمر تولید کردند. آنها با همکاری یک تیم دیگر KAUST به رهبری توماس آنتپولوس ، خواص نوری و الکتریکی این جوهر را با استفاده از درمانی معروف به پخت نور فلاش زنون افزایش دادند. شمیم می گوید: “نانوسیم های نقره معمولاً از طریق چندین مرحله پردازش الگو می شوند و اندازه الگوی آنها کاملاً محدود است.” “ما الگوی نانوسیم های نقره ای با مساحت زیاد و توان عملیاتی بالا را در یک مرحله نشان می دهیم.”

A printable ink that is both conductive and transparent also blocks radio waves
محققان KAUST با پراکندن نانوسیم های نقره در محلول پلیمر ، این جوهر رسانا را تولید کردند. اعتبار: KAUST

این جوهر می تواند در کاربردهای الکترونیکی الکترونیکی مانند سلول های خورشیدی کاربرد مهمی پیدا کند. اما شمیم ​​و همکارش خالد سلاما از آن در دستگاه دیگری برای کاربرد دیگر استفاده کردند: مسدود کردن امواج الکترومغناطیسی. با افزایش اعتماد جامعه به ارتباطات بی سیم ، خطرات خرابی سیستم به دلیل تداخل نیز افزایش می یابد. و همچنین س questionsالات بی پاسخ در مورد تأثیر آن بر سلامت انسان ، به ویژه برای نوزادان تازه متولد شده و بیماران آسیب پذیر وجود دارد.

با توجه به این نگرانی ها ، شمیم ​​و تیم سازه ای ساختند که به عنوان یک سطح انتخابی فرکانس (FSS) شناخته می شود. همانطور که از نامش پیداست ، این امواج الکترومغناطیسی با فرکانس خاصی را منعکس می کند ، در حالی که به دیگران اجازه می دهد از آن عبور کنند. تیم KAUST با قرار دادن جوهر رسانا ساخته شده به صورت سفارشی در یک الگوی تکرار ساده روی یک بستر پلیمری انعطاف پذیر ، FSS را ایجاد کردند.

A printable ink that is both conductive and transparent also blocks radio waves
تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از نانوسیم های کوچک نقره. اعتبار: لی و همکاران ، مجوز Creative Commons 4.0

خصوصیات تجربی FSS عملکرد بازتاب مناسب در دو باند در بخش فرکانس رادیویی طیف الکترومغناطیسی را نشان داد. و مهمتر از همه ، در حالی که FSS های معمولی فقط امواج را با قطبی مشخص که از یک جهت خاص می آیند مسدود می کنند ، KAUST FSS نسبت به قطبش امواج رادیویی حساس نبود و عملکرد آن در طیف وسیعی از زوایای بروز پایدار بود. نکته مثبت دیگر این است که FSS چاپ شده کاملاً انعطاف پذیر است: هنگام جمع آوری مواد ، پاسخ آن بدتر نمی شود.

برای نشان دادن کاربرد واقعی سپر خود ، آنها یک تلفن همراه را در جعبه ای که توسط FSS پوشانده شده قرار دادند و کاهش قابل توجهی در قدرت سیگنال مشاهده کردند. شمیم می گوید: “بر اساس این نتایج امیدوار کننده ، ما در حال برنامه ریزی برای گسترش برنامه های کاربردی خود برای دستگاه های الکترونیکی انعطاف پذیر ، شفاف و با عملکرد بالا هستیم.” “به عنوان مثال ، ما می خواهیم FSS شفاف و نازک را در دستگاه جوجه کشی شیشه ای در محیط بیمارستان اعمال کنیم و آزمایش الکترومغناطیسی محافظ برای توصیف بیشتر طراحی ما در یک محیط واقعی.”


مراحل کودک برای شفافیت الکترونیک


اطلاعات بیشتر:
ویوی لی و همکاران الکترودهای بسیار شفاف و رسانا با چاپ و پخت مقیاس پذیر نانوسیم های نقره ای ، فناوری نانو (۲۰۲۰) فعال می شوند. DOI: 10.1088 / 1361-6528 / ab9c53

ییمینگ یانگ و دیگران قطبی سازی غیر حساس و شفاف سطح انتخابی برای دو باند GSM Shielding ، معاملات IEEE در آنتن ها و انتشار (۲۰۲۰). DOI: 10.1109 / TAP.2020.3032827

تهیه شده توسط
دانشگاه علم و صنعت ملک عبدالله

استناد :
جوهر قابل چاپ هم رسانا و هم شفاف امواج رادیویی را مسدود می کند (۲۰۲۰ ، ۲ نوامبر)
در ۸ دسامبر ۲۰۲۰ بازیابی شده است
از https://phys.org/news/2020-11-printable-ink-transparent-blocks-radio.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. جدا از هرگونه معامله عادلانه به منظور مطالعه خصوصی یا تحقیق ، هیچ
نسخه ممکن است بدون اجازه کتبی تولید شود. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا