சமீபத்தில், சீன அறிவியல் கழகத்தின் ஷென்சென் மேம்பட்ட தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த சன் ரோங் மற்றும் பிற தொடர்புடைய ஆராய்ச்சியாளர்கள், இலகுரக வெள்ளி/குறைக்கப்பட்ட கிராஃபீன் ஆக்சைடு பூசப்பட்ட கார்பனாக்கப்பட்ட மெலமைன் (CMF/rGO/Ag) நுரைப் பொருட்களைத் தயாரிப்பதற்காக ஒரு எளிய, ஒற்றை-படி வெப்பச் செயலாக்க உத்தியை முன்மொழிந்தனர். இந்த கார்பனாக்கப்பட்ட கலப்பு மெலமைன் நுரைப் பொருளானது, சிறந்த இயந்திரவியல் பண்புகளையும் மிகச்சிறந்த மின்காந்த குறுக்கீட்டுத் தடுப்பு விளைவையும் (EMI SE) வழங்கியது.
5G தகவல்தொடர்புகள் மற்றும் ஸ்மார்ட் போன்களின் எழுச்சி மின்காந்த குறுக்கீட்டின் சிக்கலை அதிகப்படுத்தியுள்ளது.
கடுமையான மின்காந்த குறுக்கீடு தரவு இழப்பு, கணினி செயலிழப்பு மற்றும் மனித ஆரோக்கியத்திற்கு கூட ஆபத்தை விளைவிக்கும்.
மிகக் குறைந்த அடர்த்தி மற்றும் நல்ல இயந்திர நெகிழ்வுத்தன்மை கொண்ட உயர் செயல்திறன் கொண்ட மின்காந்த குறுக்கீடு பாதுகாப்புப் பொருட்களின் வளர்ச்சி, தீங்கு விளைவிக்கும் மின்காந்த அலை மாசுபாடு அல்லது கதிர்வீச்சை அடக்குவதற்கான ஒரு சிறந்த வழியாகும்.
பாரம்பரிய உலோகப் பொருட்களைப் பொறுத்தவரை, கடத்துத்திறனை மேம்படுத்துவது எப்போதும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட பாதுகாப்புப் பொருட்களை அடைவதற்கான முதன்மை உத்தியாக இருந்து வருகிறது.
கூடுதலாக, கிராபீன், கார்பன் நானோகுழாய்கள் மற்றும் MXene போன்ற புதிய நானோ பொருட்களும் அதிக EMI கவச செயல்திறனைக் கொண்டிருப்பதாகக் கூறப்படுகிறது.
நானோ பொருட்களின் மிகவும் நெகிழ்வான உற்பத்தி செயல்முறை காரணமாக, இந்த பொருட்கள் EMI கவசத்திற்காக நுரை அல்லது படல வடிவமாக செயலாக்கப்படுகின்றன. நுரை வடிவ நானோ பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது, அடர்த்தியான படலங்கள் அதிக கடத்துத்திறனை வெளிப்படுத்துகின்றன.
அதிக கடத்துத்திறன், சம்பவ மின்காந்த அலைகளை வலுவாக பிரதிபலிப்பதன் மூலம் நேரடியாக அதிக EMI SE ஐ உருவாக்க முடியும்.
எடுத்துக்காட்டாக, அதிக கடத்தும் உலோகங்களின் மின்காந்த அலை பிரதிபலிப்பு குணகம் பொதுவாக 90% ஐ விட அதிகமாக இருக்கும், அதாவது 90% நிகழ்வு மின்காந்த அலைகள் இலவச இடத்தில் பிரதிபலிக்கும்.
பிரதிபலித்த மின்காந்த அலைகள் கடுமையான இரண்டாம் நிலை மின்காந்த கதிர்வீச்சு மாசுபாட்டையும் ஏற்படுத்தும். குறைந்த மின்காந்த அலை பிரதிபலிப்பு குணகம் கொண்ட உயர் செயல்திறன் கொண்ட EMI கவசப் பொருட்களைப் பெறுவது இன்னும் ஒரு சவாலாக உள்ளது.
நுரை வகை கவசப் பொருள் நுண்துளை அமைப்பைக் கொண்டது. அதன் குறைந்த எடை, நல்ல இயந்திர சுருக்கத்தன்மை மற்றும் சரிசெய்யக்கூடிய EMI கவச செயல்திறன் காரணமாக, பாரம்பரிய திடமான உலோகக் கவசப் பொருட்களை மாற்றுவதில் இது பெரும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.
குறிப்பாக, நுண்துளை அமைப்பு நுரை வகை கவசப் பொருளை நிகழ்வு மின்காந்த அலைகளில் வெளிப்படையான பல பிரதிபலிப்புகளைக் கொண்டிருக்க உதவுகிறது, இதனால் நுரை மின்காந்த அலைகளை உறிஞ்சி மென்மையாக்க முடியும். நுண்துளை அமைப்பு MXene ஆல் மின்காந்த அலைகளை உறிஞ்சுவதை மேம்படுத்தும் என்று தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளது.
திடப்பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது, நுண்துளை அமைப்பு சிறந்த மின்காந்த அலை மின்மறுப்பு பொருத்தும் திறனைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் நிகழ்வு மின்காந்த அலைகளை கவச நுரையின் உள் கட்டமைப்பிற்குள் நுழையச் செய்யலாம். எனவே, குறைந்த பிரதிபலிப்பு குணகம் மற்றும் அதிக உறிஞ்சுதல் குணகம் கொண்ட EMI கவசப் பொருட்கள் நல்ல மின்மறுப்பு பொருத்தம் (குறைந்த பிரதிபலிப்பு) மற்றும் அதிக பல பிரதிபலிப்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, அடுக்கு கட்டமைப்புகள், பல அடுக்கு கட்டமைப்புகள் மற்றும் ஐசோட்ரோபிக் கட்டமைப்புகள் உயர் EMI SE மற்றும் உறிஞ்சுதல் குணகங்களுடன் தயாரிக்கப்பட்டுள்ளன. பொதுவாக, சிக்கலான கட்டமைப்புகள் மற்றும் பல கூறுகள் பெரும்பாலும் பல-படி செயலாக்கத்தை உள்ளடக்கியது, மேலும் இயந்திர நெகிழ்வுத்தன்மை மோசமாக உள்ளது.
வெள்ளி பூசப்பட்ட பாலிமைடு நுரை இயற்பியல் தெளிப்பு முறையால் தயாரிக்கப்பட்டது, மேலும் அதன் அடர்த்தி 23kg/m3 ஆகும். வெள்ளி பூசப்பட்ட மெலமைன் நுரை வேதியியல் படிவு மூலம் தயாரிக்கப்பட்டது. தயாரிக்கப்பட்ட வெள்ளி பூசப்பட்ட மெலமைன் நுரை 90 dB இன் EMI உயர் SE மற்றும் 63.5 wt வெள்ளி உள்ளடக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது. கூடுதலாக, செம்பு/நிக்கல் பூசப்பட்ட பாலிமெதாக்ரிலிமைடு கலப்பின நுரை மற்றும் தங்க நானோ துகள்கள் பூசப்பட்ட பாலிமர் அடிப்படையிலான நானோஃபைபர் மின்காந்த குறுக்கீடு கவச மின்னாற்பகுப்பு இல்லாத முலாம் பூசும் முறையும் முன்மொழியப்பட்டது.
இருப்பினும், திடமான உலோகத்திற்கும் நெகிழ்வான சட்டத்திற்கும் இடையிலான உள்ளார்ந்த இடைமுகப் பொருத்தமின்மை காரணமாக, மின்முலாம் பூசுதல், மின்முலாம் இல்லாத முலாம் பூசுதல் மற்றும் இயற்பியல் தெளித்தல் மூலம் தயாரிக்கப்பட்ட உலோக நுரை கவசப் பொருட்கள் மோசமான இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. உலோகத் துகள்கள் மற்றும் நெகிழ்வான நுரை எலும்புக்கூட்டிற்கு இடையேயான தொடர்பை மேம்படுத்துதல் மற்றும் சிறந்த இயந்திர பண்புகளுடன் உலோக நுரை கவசப் பொருட்களை உணர்ந்து கொள்வது இன்னும் சவால்கள் நிறைந்ததாகவே உள்ளது.
இந்த ஆய்வில், சிறந்த இயந்திர பண்புகள் மற்றும் சிறந்த EMI கவச விளைவை (EMI SE) கொண்ட இலகுரக வெள்ளி/குறைக்கப்பட்ட கிராஃபீன் ஆக்சைடு பூசப்பட்ட கார்பனைஸ் செய்யப்பட்ட மெலமைன் (CMF/rGO/Ag) கலப்பு நுரைப் பொருளைத் தயாரிப்பதற்கான எளிய ஒரு-படி வெப்ப சிகிச்சை உத்தியை ஆசிரியர் முன்மொழிந்தார். கூட்டு கட்டமைப்புக்கும் வெள்ளிக்கும் இடையிலான மேம்படுத்தப்பட்ட இடைமுகம் காரணமாக, CMF/rGO/Ag நுரை 1000 ஏற்றுதல்-இறக்குதல் சுருக்க சோதனை சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு சிறந்த கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மையைக் காட்டியது. கூடுதலாக, நுரையின் EMI SE 16 mg cm2 g-1 அடர்த்தி மற்றும் 0.09 vol% என்ற மிகக் குறைந்த Ag உள்ளடக்கத்தில் 50.6 dB ஐ எட்டியது.
சுவாரஸ்யமாக, நுண்துளை கட்டமைப்பு மற்றும் பல இடைமுகங்களின் ஒத்துழைப்பு CMF/rGO/Ag நுரையின் வழக்கத்திற்கு மாறாக அதிக உறிஞ்சுதல் குணகம் (0.5 க்கு மேல்) கிடைத்தது. CMF/rGO/Ag நுரையின் உயர் உறிஞ்சுதல் குணகக் கவச பொறிமுறையானது வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வு (FEA) மூலம் மேலும் ஆய்வு செய்யப்பட்டது. CMF/rGO/Ag நுரையின் சிறந்த அருகிலுள்ள புல EMI கவச செயல்திறன், குறைந்த அடர்த்தி, வலுவான CMF/rGO/Ag நுரை மின்னணு பேக்கேஜிங்கிற்கான EMI கவசப் பொருட்களாக சிறந்த நன்மைகளையும் பரந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளையும் கொண்டுள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது.