21世紀以來,隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,電磁微波理論得到了深入研究,越來越多的電子產(chǎn)品設備及系統(tǒng)得到開發(fā)應用,進入了人們的日常生活,但它為我們服務豐富我們生活的同時,也在時時刻刻向自由空間發(fā)射著電磁輻射。
當你走在路上,看見地上有垃圾,你會怎么辦?
你可以把它踢到一邊,但它還是會在那里繼續(xù)惡心人。
但如果你把它撿起來丟進垃圾桶,然后深藏功與名,保護了環(huán)境,你就是最靚的仔!
這就是把垃圾踢到一邊與撿起來的區(qū)別!
這是我們用眼睛能看見的垃圾污染,而世界上還有一些我們看不見的污染,比如說,電磁污染。
21世紀以來,隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,電磁微波理論得到了深入研究,越來越多的電子產(chǎn)品設備及系統(tǒng)得到開發(fā)應用,進入了人們的日常生活,但它為我們服務豐富我們生活的同時,也在時時刻刻向自由空間發(fā)射著電磁輻射。這些無用電磁波會對設備產(chǎn)生干擾,改變著人們看不見的環(huán)境,甚至會對人體造成傷害。隨著電子產(chǎn)品越來越多,電磁干擾也越來越嚴重,因此如何消除電磁干擾有著非常大的意義。
對于電磁干擾,人們傾向于用屏蔽材料對抗電磁干擾,例如直接用銅籠罩住整個電路板,或者外加金屬箔片屏蔽單獨組件。然而,這無疑會大大增加設備的體積和總重量。
另外,此前大多數(shù)電磁干擾屏蔽材料雖然可以通過反射電磁波來保護元件,但它們無法解決環(huán)境中的電磁污染的傳播問題。
近日,德雷克塞爾大學的工程師發(fā)現(xiàn),一種名為碳氮化鈦的二維材料是一種很好的屏蔽材料,這得益于其吸收而非反射電磁波的能力。這是比單純的反射波更可持續(xù)的處理電磁污染的方法,因為反射波仍然會損壞其他沒有屏蔽的設備。
這,就像是把垃圾踢開和撿起垃圾的區(qū)別!
據(jù)悉,早在2011年德雷克塞爾大學首先制備了碳化鈦二維材料,并發(fā)現(xiàn)這種材料具有許多特殊的性能,包括高強度、高導電性和分子過濾能力。碳化鈦的特殊特性是,在當時,它能比任何已知材料更有效地阻擋和吸收電磁干擾,包括目前大多數(shù)電子設備中使用的金屬箔。
后來,當?shù)吕卓巳麪柎髮W繼續(xù)考察該家族的其他成員時,他們發(fā)現(xiàn)了碳氮化鈦更優(yōu)異的特性,使其成為屏蔽電磁干擾的更有前途的候選材料。
他們認為:與碳化鈦相比,碳氮化鈦具有非常相似的結(jié)構(gòu),除了其中一個用氮原子取代了一半的碳原子外,它們實際上是相同的,但碳化鈦的導電性要差一個數(shù)量級。
這也意味著,碳氮化鈦可以用來單獨涂覆設備內(nèi)部的組件,以遏制它們的電磁輻射,即使它們被緊密放置在一起。像蘋果這樣的公司幾年來一直在嘗試這種遏制策略,但成功率受限于銅箔的厚度。隨著設備設計者努力通過將設備變得更小、更不顯眼、更集成化來使其無處不在,這種策略很可能成為新的標準。
其實,不止德雷克塞爾大學在這方面研究,像我國北京工業(yè)大學等科研院所在此方面也有深入的研究。
隨著電子產(chǎn)品、電子系統(tǒng)、軍事對抗等領域的不斷創(chuàng)新與發(fā)展,對于電磁吸波材料的要求也越來越嚴格,在滿足“薄、輕、寬、強”的同時,還要適應復雜多變的環(huán)境,如高溫、酸堿、強磁環(huán)境等。碳化鈦以及碳氮化鈦因抗氧化性強,耐酸堿的優(yōu)點,今后在高溫電磁吸波材料領域必會被廣泛應用。
參考來源:
[1]洪祥云.摻雜氮化鈦粉體電磁特性及高溫吸波性能
[2]《科學》雜志
科譜:
“碳氮化鈦為光澤性的黑色粉末,是一種“零維”的三元固溶體,兼具TiC和TiN的優(yōu)點,具有高熔點、高硬度、耐磨、耐氧化、耐腐蝕等特性,并具有良好的導熱性、導電性和化學穩(wěn)定性。 ”