Nýlega lögðu Sun Rong og aðrir skyldir vísindamenn frá Shenzhen Institute of Advanced Technology, kínversku vísindaakademíunni, til einfalda eins-þreps hitameðferðaraðferð til að búa til létt silfur/minnkuð grafenoxíðhúðað kolsýrt melamín (CMF/rGO/Ag) froðuefni. Kolsýrða samsetta melamín froðuefnið hafði framúrskarandi vélræna eiginleika og framúrskarandi EMI skjöldunaráhrif (EMI SE).
Uppgangur 5G fjarskipta og snjallsíma hefur aukið vandamálið við rafsegultruflanir.
Alvarlegar rafsegultruflanir geta valdið gagnatapi, kerfisbilun og jafnvel stofnað heilsu manna í hættu.
Þróun á afkastamikilli rafsegultrufluvörn með mjög lágum þéttleika og góðum vélrænni sveigjanleika er áhrifarík leið til að bæla skaðlega rafsegulbylgjumengun eða geislun.
Fyrir hefðbundin málmefni hefur bætt leiðni alltaf verið aðalstefnan til að ná fram afkastamiklum hlífðarefnum.
Að auki hefur einnig verið greint frá því að ný nanóefni eins og grafen, kolefni nanórör og MXene hafi mikla EMI hlífðarafköst.
Vegna mjög sveigjanlegs framleiðsluferlis nanóefna eru þessi efni unnin í froðu- eða filmuform fyrir EMI-vörn. Í samanburði við froðuð form nanóefna sýna þéttar kvikmyndir meiri leiðni.
Mikil leiðni getur beint framkallað hátt EMI SE með því að endurspegla sterka rafsegulbylgjur.
Til dæmis fer rafsegulbylgjuendurkaststuðull mjög leiðandi málma venjulega yfir 90%, sem þýðir að 90% af innfallandi rafsegulbylgjum endurkastast í laust rými.
Endurspeglast rafsegulbylgjur geta einnig valdið alvarlegri efri rafsegulgeislamengun. Það er enn áskorun að fá afkastamikil EMI hlífðarefni með lágum rafsegulbylgjuendurkaststuðli.
Hlífðarefnið úr froðugerð er samsett úr gljúpri uppbyggingu. Vegna léttrar þyngdar, góðs vélræns þjöppunar og stillanlegs EMI hlífðarárangurs hefur það mikla möguleika í að skipta um hefðbundið stíft málmhlífðarefni.
Sérstaklega gerir gljúpa uppbyggingin kleift að hlífðarefni úr froðugerð hafi augljósar margvíslegar endurspeglun á rafsegulbylgjum sem falla að, þannig að froðan geti tekið í sig og dregið úr rafsegulbylgjum. Greint hefur verið frá því að gljúpa uppbyggingin muni auka frásog rafsegulbylgna af MXene.
Í samanburði við fast efni hefur gljúpa uppbyggingin betri samsvörun við rafsegulbylgjuviðnámshæfni og getur valdið því að rafsegulbylgjur komast inn í innri uppbyggingu hlífðarfroðusins. Þess vegna ættu EMI hlífðarefni með lágan endurspeglunarstuðul og háan frásogsstuðul að hafa góða viðnámssamsvörun (lítil endurspeglun) og mikla margfeldi endurspeglun. Sem dæmi má nefna að búið er að útbúa lagskipt mannvirki, fjöllaga mannvirki og ísótrópísk mannvirki, með háum EMI SE og frásogsstuðlum. Almennt séð, flókin mannvirki og fjölþættir fela oft í sér fjölþrepa vinnslu og vélrænni sveigjanleiki er lélegur.
Silfurhúðaða pólýímíð froðan var útbúin með líkamlegri úðaaðferð og þéttleiki hennar var 23 kg/m3. Silfurhúðaða melamínfroðan var útbúin með efnafræðilegri útfellingu. Tilbúna silfurhúðaða melamínfroðan hefur EMI hátt SE upp á 90 dB og silfurinnihald 63.5 þyngdar%. Að auki er einnig lögð til kopar/nikkelhúðuð pólýmetakrýlímíð blending froðu og gull nanóagna húðuð fjölliða-undirstaða nanófrefja rafsegultrufluvörn fyrir raflausan málmhúð.
Hins vegar, vegna eðlislægs viðmótsmisræmis milli stífa málmsins og sveigjanlega rammans, hafa málmfroðuhlífarefnin sem eru unnin með rafhúðun, raflausri málningu og líkamlegri úðun lélega vélrænni eiginleika. Það er enn fullt af áskorunum að efla tengsl milli málmagna og sveigjanlegrar froðubeinagrindarinnar og gera sér grein fyrir málmfroðuhlífðarefnum með framúrskarandi vélrænni eiginleika.
Í þessari rannsókn lagði höfundurinn til einfalda eins þrepa hitameðhöndlunarstefnu til að undirbúa léttan silfur/mengið grafenoxíðhúðað kolsýrt melamín (CMF/rGO/Ag) samsett froðuefni, sem hefur framúrskarandi vélræna eiginleika og framúrskarandi EMI hlífðaráhrif (EMI SE). Vegna aukins viðmóts milli samsetts ramma og silfurs sýndi CMF/rGO/Ag froðan framúrskarandi burðarstöðugleika eftir 1000 hleðslu- og losunarþjöppunarprófunarlotur. Að auki náði EMI SE froðunnar 50.6 dB við þéttleika sem var aðeins 16 mg cm2 g-1 og ofurlítið Ag innihald 0.09 vol%.
Athyglisvert er að samvinna gljúpu rammans og margra viðmóta leiddi til óvenju hás frásogsstuðulls (yfir 0.5) CMF/rGO/Ag froðusins. Hlífðarbúnaður með háum frásogsstuðli CMF/rGO/Ag froðu var rannsakaður frekar með finite element analysis (FEA). Framúrskarandi nærsviðs EMI hlífðarárangur CMF/rGO/Ag froðu sýnir að lágþéttni, sterk CMF/rGO/Ag froðu hefur mikla kosti og víðtæka notkunarmöguleika sem EMI hlífðarefni fyrir rafrænar umbúðir.