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符合能够阻塞可穿戴设备的MXENE涂层的“法拉第”织物

2020年12月24日经过卢克詹姆斯

Drexel大学的研究人员报告了一个MXENE涂层的“法拉第织物”,可以阻挡几乎所有电磁波,为可穿戴设备中的阻挡EMI提供轻量级选择。

没有否认重要作用电磁波在我们现代数字世界中发挥作用。但是,随着更多设备进入使用,对可穿戴设备等一些应用来说,干扰正变得有问题。

研究最近发表在学报展示了导电,二维材料的效用蒙片提供电磁干扰(EMI)适用于可穿戴和移动设备。

为什么EMI屏蔽可穿戴物品?

Yury Gogotsi,Ph.D.,领先德雷塞尔大学的研究团队,在新闻稿中讨论将EMI保护集成为衣服,以屏蔽可穿戴设备。随着可穿戴设备在日常生活中变得更加常见并且需要,这种需求变得更加紧迫。

EMI可以破坏重要的联系,导致电子设备功能的速度减慢和丢失。在消费者级设备中,这可能是刺激性的。在医疗级设备中,这可能是危险的。

EMI耦合模式。图是礼貌的aviti mushi。

由于MXENE可以涂上织物,因此它标志着潜在安全地编织技术能力,如传感器和RF电路进入衣服。

Drexel的新闻部门将该MXENE涂层面料称为“法拉第面料”,参考着名的法拉第笼,首先展示迈克尔法拉德,通过将其包裹在导电材料中来阻止外壳中的电磁场。

mxenes与传统屏蔽

为了保护来自EMI的电子设备,重要的部件通常用诸如铜或箔的屏蔽材料包裹。但是,这一点屏蔽材料可以将重量和散装加到设备上,这对于尺寸和空间是溢价的应用难以,例如可植入和可穿戴电子设备。这些屏蔽材料也无需减少环境噪声,因为它们仅反映了传入的波浪。

MXENES是一种二维碳化物和氮化物化合物,其具有高导电性并保持高电位,适用于更快的电池充电电极。虽然MXENE的EMI阻断能力在Drexel团队的研究之前已知,但该研究表明它可以有效地遵守织物并保持其屏蔽属性。

蒙乙二涂层织物被发现为99.9%在阻塞EMI下有效。屏幕捕获使用的礼貌德雷塞尔大学。

Gogotsi和同事一直在使用碳氮化钛,一种MXENE,以产生能够防止电磁辐射的材料。在最近发表的调查结果中,研究人员描述了一种薄,几个原子厚的材料,可吸收波浪而不是反射它们。

Drexel的MXENE连接实验

Gogotsi,曾经与MxENes一起使用近十年,相信MXENES适用于屏蔽EMI。这是因为MxENE可以稳定地开发为喷涂涂层,使它们施加到纺织品而不增加重量或吸收空间。

在下面的视频中,一名研究人员显示了两个电话连接,然后在覆盖覆盖织物中包裹一个手机。MXENE阻止以下呼叫的信号,并显示为无法连接。

在这项研究中,研究人员在MXENE溶液中浸涂常规棉和亚麻织物。他们发现这将织物转变为屏蔽材料,阻塞EMI,效率为99.9%。悬浮在溶液中悬浮的薄片,因为它们的电荷粘附到棉和亚麻纤维上。这产生彻底的耐用涂层,无需其他预/后处理过程。

屏蔽应用的寿命

在正常条件下储存两年后测试蒙翅涂的织物,并且仍然表现出高屏蔽效率,仅略微下降8%至13%。

屏蔽效率为期两年跨度。图片礼貌yury gogotsi等。德雷塞尔大学

除了屏蔽EMI之外,新的波浪织物还可以帮助建立需要进入具有危险电磁场级别的环境的人的保护套装。随着EMI阻挡面料的这一创新,适应可以很多。

使用屏幕截图使用德雷塞尔大学