当前科技发展迅速,智能手机和穿戴设备频繁更新,然而电磁干扰问题一直影响着它们的性能进步。韩国科学院的研究人员发明了一种新型复合材料,这种材料能吸收超过99%的各种频率的电磁波,这无疑是个好消息,也引起了科技界的广泛关注。
电磁波干扰的困扰
电子元件广泛分布,家中电视、电脑、手机等设备常聚集一处。这些设备发射的电磁波可能相互干扰。在工业环境中,这种干扰更为突出,众多设备在电子生产车间中相互影响。电磁干扰导致设备性能显著降低。如实验室测试中,强电磁干扰下,设备信号接收能力可降低至原的一半以上。这不仅影响使用感受,还可能损害精密设备。为减少干扰,电磁屏蔽材料至关重要。
传统电磁屏蔽材料的效果并不理想。许多材料反射了超过90%的电磁波,真正吸收的比率极低,通常只有10%左右。这就像是将敌人击退,但敌人仍在周边游荡,仍旧构成威胁。测试显示,这些材料在吸收特定频段的电磁波方面表现不错,但面对多个频段时效果不佳,这与现代设备在多频段工作时的需求不符。
新型材料的诞生
韩国的科研人员相当杰出,他们取得了显著的成就。位于韩国的材料科学研究所(KIMS)的研究团队成功研制出了全球首款超薄复合材料薄膜。这种材料的厚度竟然不足0.5毫米。别小看了这个数字,如此之薄却蕴含着巨大的能量。它能够利用单一材料吸收来自5G/6G、WiFi以及自动驾驶雷达等不同频段的电磁波,超过99%。这真是一个令人惊叹的成就。
三个频段中,该材料的反射率均未超过1%,而其吸光度却超过了99%。这表明,几乎所有电磁波都会被其吸收而非反射。与普通材料相较,这无疑是一次巨大的进步。在实验室的模拟测试中,新型材料对电磁波的吸收能力是普通材料的十倍有余。
多频吸收的重要性
智能设备的工作频率非常复杂,比如5G手机,它们会在多个频率上同时运作。若多频段吸收技术不够成熟,设备很容易遭受干扰。在城市生活中,四周遍布的手机基站、WiFi路由器等无线设备,正同时发出各种频率的电磁波。
这种新型材料能够吸收不同频率的电磁波,这一技术突破了以往电磁屏蔽材料只能吸收单一频段电磁波的局限。它不仅能吸收还能消除电磁波,显著降低智能设备在复杂电磁环境中的干扰,从而提升设备整体性能。以高校宿舍为例,这样的小空间内设备众多,采用这种材料后,能显著改善电子设备共存的状况。
材料的独特优势
这种复合材料拥有众多令人称奇的特性。它质地轻薄,具有很好的柔韧性,而且耐用度极高。即便经过数千次的折叠与展开,依然能维持其原有形状。试想一下,如果将这种材料应用于可卷曲的手机,那么在使用过程中,不必担心折叠会对材料造成损伤,从而影响到电磁屏蔽功能。
可穿戴设备领域潜力巨大。此类设备在使用过程中,常因人体动作而出现折叠等变形。以智能手环为例,人们在运动时,手环会不断发生形变。这种新材料恰好能很好地应对这种情况。运用这种材料,就如同为设备配备了一位既坚固又精巧的护卫。
材料的制作秘密
Park博士与SangBokLee博士,来自韩国科学研究院复合材料与收敛材料研究部门,他们主导了这项研究。他们通过调整铁氧体的晶体结构,成功合成了磁性材料。这种材料能精准地选择性地吸收特定频率。
在制造超薄聚合物复合薄膜的过程中,他们于薄膜背面嵌入导电图形,这看似微不足道的导电图形实则作用显著,能调节电磁波的传播。通过精确改变导电图形的形状,能显著降低特定频率电磁波的反射。此外,在背面还采用了具有超强屏蔽效果的碳纳米管薄膜,犹如为材料增添了一层保护屏障,从而大大提升了材料的电磁波屏蔽效能。
对未来设备的影响
5G/6G通信技术正逐步扩大其应用领域,未来将在各行各业中普遍应用。比如,在智能交通领域,自动驾驶汽车依赖的高精度雷达,其安全性依赖于这种材料的可靠性提升。在智能手机领域,人们越来越追求高性能,这种材料使得手机能在复杂电磁环境中稳定工作。想象一下,如果手机不再受电磁干扰,那将是多么棒的体验。您认为这种材料会迅速普及到我们日常使用的各种智能设备中吗?欢迎点赞、分享本文,并在评论区分享您的观点。