当你走在路上,看见地上有垃圾,你会怎么办?
你可以把它踢到一边,但它还是会在那里继续恶心人。
但如果你把它捡起来丢进垃圾桶,然后深藏功与名,保护了环境,你就是最靓的仔!
这就是把垃圾踢到一边与捡起来的区别!
这是我们用眼睛能看见的垃圾污染,而世界上还有一些我们看不见的污染,比如说,电磁污染。
21世纪以来,随着科学技术的飞速发展,电磁微波理论得到了深入研究,越来越多的电子产品设备及系统得到开发应用,进入了人们的日常生活,但它为我们服务丰富我们生活的同时,也在时时刻刻向自由空间发射着电磁辐射。这些无用电磁波会对设备产生干扰,改变着人们看不见的环境,甚至会对人体造成伤害。随着电子产品越来越多,电磁干扰也越来越严重,因此如何消除电磁干扰有着非常大的意义。
对于电磁干扰,人们倾向于用屏蔽材料对抗电磁干扰,例如直接用铜笼罩住整个电路板,或者外加金属箔片屏蔽单独组件。然而,这无疑会大大增加设备的体积和总重量。
另外,此前大多数电磁干扰屏蔽材料虽然可以通过反射电磁波来保护元件,但它们无法解决环境中的电磁污染的传播问题。
近日,德雷克塞尔大学的工程师发现,一种名为碳氮化钛的二维材料是一种很好的屏蔽材料,这得益于其吸收而非反射电磁波的能力。这是比单纯的反射波更可持续的处理电磁污染的方法,因为反射波仍然会损坏其他没有屏蔽的设备。
这,就像是把垃圾踢开和捡起垃圾的区别!
据悉,早在2011年德雷克塞尔大学首先制备了碳化钛二维材料,并发现这种材料具有许多特殊的性能,包括高强度、高导电性和分子过滤能力。碳化钛的特殊特性是,在当时,它能比任何已知材料更有效地阻挡和吸收电磁干扰,包括目前大多数电子设备中使用的金属箔。
后来,当德雷克塞尔大学继续考察该家族的其他成员时,他们发现了碳氮化钛更优异的特性,使其成为屏蔽电磁干扰的更有前途的候选材料。
他们认为:与碳化钛相比,碳氮化钛具有非常相似的结构,除了其中一个用氮原子取代了一半的碳原子外,它们实际上是相同的,但碳化钛的导电性要差一个数量级。
这也意味着,碳氮化钛可以用来单独涂覆设备内部的组件,以遏制它们的电磁辐射,即使它们被紧密放置在一起。像苹果这样的公司几年来一直在尝试这种遏制策略,但成功率受限于铜箔的厚度。随着设备设计者努力通过将设备变得更小、更不显眼、更集成化来使其无处不在,这种策略很可能成为新的标准。
其实,不止德雷克塞尔大学在这方面研究,像我国北京工业大学等科研院所在此方面也有深入的研究。
随着电子产品、电子系统、军事对抗等领域的不断创新与发展,对于电磁吸波材料的要求也越来越严格,在满足“薄、轻、宽、强”的同时,还要适应复杂多变的环境,如高温、酸碱、强磁环境等。碳化钛以及碳氮化钛因抗氧化性强,耐酸碱的优点,今后在高温电磁吸波材料领域必会被广泛应用。
参考来源:
[1]洪祥云.掺杂氮化钛粉体电磁特性及高温吸波性能
[2]《科学》杂志
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