Ученые создали композит, устраняющий электромагнитные помехи
70
Группа ученых из Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург), Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ, Челябинск) и Национальной академии наук Беларуси разработала и детально изучила характеристики высокоэффективного композита. Композит предназначен для комбинированной электромагнитной и механической защиты. Статья с результатами исследования вышла в журнале Ceramics International (Великобритания). Материал разработан в ЮУрГУ, выполнен из высокоэластичного и упругого синтетического полимера полиуретана, армированного зернами корунда (кристаллический оксид алюминия). Полиуретан обеспечивает гибкость материала, а корунд — его прочность. И полиуретан, и корунд доступны и недороги. Кроме того, корунд обладает способностью уменьшать амплитуду электромагнитных волн, другими словами — гасить электромагнитное излучение. «Как известно, работающие электроприборы создают электромагнитное поле, которое в свою очередь влияет на другие подобные приборы. В этом случае возникают так называемые электромагнитные наводки, шумы и, как следствие, помехи. Наш композит обеспечивает уменьшение амплитуды электромагнитной волны более чем в 10 раз. Он развязывает электромагнитное взаимодействие между приборами и таким образом устраняет и предотвращает наводки и помехи, одновременно обеспечивая механическую защиту приборов от падений и ударов, что подтверждено испытаниями ударными нагрузками на специализированном стенде», — объясняет руководитель научной группы, старший научный сотрудник кафедры «Конструирование и производство радиоаппаратуры» ЮУрГУ Денис Клыгач. Композит применим для ослабления влияния электромагнитного излучения на организм, для улучшения характеристик радиотехнических устройств, в том числе относящихся к сотовой связи. Измерения показали, что коэффициент отражения электромагнитных волн стабилен в широком диапазоне частот, от 1 до 12 ГГц, и составляет -15 дБ. Это означает, что материал пригоден для использования в разных стандартах сотовой связи, включая 4G и 5G. Изучение ключевых электродинамических характеристик полимера проходило в Лаборатории электромагнитной совместимости УрФУ. Сотрудники лаборатории исследовали диэлектрическую проницаемость, коэффициент отражения и передачу электромагнитных волн. «Наша лаборатория оснащена передовым оборудованием и использует уникальные методики. Это позволяет нам проводить измерения на уровне высочайших мировых стандартов. Благодаря этому, а также многолетнему сотрудничеству наших университетов мы способны совместно представить не просто модели и гипотезы, а экспериментально подтвержденное, точное знание свойств создаваемых материалов», — комментирует заведующий Лабораторией электромагнитной совместимости УрФУ Николай Князев. Часть исследовательских работ поддержал Российский научный фонд. В целом направление исследования — в числе приоритетов Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы», который создают объединенными усилиями УрФУ, ЮУрГУ, другие региональные высшие учебные заведения, Уральское отделение РАН и промышленные корпорации.