Lastatempe, Sun Rong kaj aliaj rilataj esploristoj de la Shenzhen Instituto de Altnivela Teknologio, Ĉina Akademio de Sciencoj, proponis simplan unu-paŝan strategion por varmotraktado por prepari malpezajn ŝaŭmajn materialojn kovritajn per karbonigita melamino (CMF/rGO/Ag) per arĝento/reduktita grafena oksido. La karbonigita-kompozita melamina ŝaŭma materialo provizis bonegajn mekanikajn ecojn kaj bonegan EMI-ŝirman efikon (EMI SE).
La pliiĝo de 5G-komunikadoj kaj inteligentaj telefonoj pliseverigis la problemon de elektromagneta interfero.
Severa elektromagneta interfero povas kaŭzi datumperdon, sisteman fiaskon, kaj eĉ endanĝerigi homan sanon.
La disvolviĝo de alt-efikecaj elektromagnetaj interferaj ŝirmaj materialoj kun ultra-malalta denseco kaj bona mekanika fleksebleco estas efika maniero por subpremi malutilan elektromagnetan ondo-poluadon aŭ radiadon.
Por tradiciaj metalaj materialoj, plibonigo de kondukteco ĉiam estis la ĉefa strategio por atingi alt-efikecajn ŝirmajn materialojn.
Krome, novaj nanomaterialoj kiel grafeno, karbonaj nanotuboj kaj MXene ankaŭ estis raportitaj havi altan EMI-ŝirman efikecon.
Pro la tre fleksebla produktadprocezo de nanomaterialoj, tiuj materialoj estas prilaboritaj en ŝaŭmon aŭ filmformon por EMI-ŝirmado. Kompare kun la ŝaŭma formo de nanomaterialoj, densaj filmoj elmontras pli altan konduktivecon.
Alta kondukteco povas rekte generi altan EMI SE per forte reflektado de okazaĵaj elektromagnetaj ondoj.
Ekzemple, la elektromagneta ondo reflekta koeficiento de tre konduktaj metaloj kutime superas 90%, kio signifas ke 90% de okazantaj elektromagnetaj ondoj estos reflektitaj en liberan spacon.
La reflektitaj elektromagnetaj ondoj ankaŭ povas kaŭzi gravan sekundaran elektromagnetan radiadan poluon. Ankoraŭ estas defio akiri alt-efikecajn EMI-ŝirmigajn materialojn kun malalta elektromagneta ondo-reflekta koeficiento.
La ŝaŭm-speca ŝirma materialo estas kunmetita de pora strukturo. Pro ĝia malpeza pezo, bona mekanika kunpremebleco kaj alĝustigebla EMI-ŝirmado-agado, ĝi havas grandan potencialon por anstataŭigi tradiciajn rigidajn metalajn ŝirmmaterialojn.
Aparte, la pora strukturo ebligas al la ŝaŭm-speca ŝirma materialo havi evidentajn multoblajn reflektojn sur okazantaj elektromagnetaj ondoj, tiel ke la ŝaŭmo povas sorbi kaj mildigi elektromagnetajn ondojn. Oni raportis, ke la pora strukturo plifortigos la sorbadon de elektromagnetaj ondoj de MXene.
Kompare kun solidaj materialoj, la pora strukturo havas pli bonan elektromagnetan ondo-impedancan kongruan kapablon, kaj povas fari okazajn elektromagnetajn ondojn eniri la internan strukturon de la ŝirma ŝaŭmo. Tial, EMI-ŝirmantaj materialoj kun malalta reflekta koeficiento kaj alta sorba koeficiento devus havi bonan impedancan kongruon (malalta reflektado) kaj altan multoblan reflektadon. Ekzemple, tavoligitaj strukturoj, plurtavolaj strukturoj kaj izotropaj strukturoj estis preparitaj, kun altaj EMI SE kaj sorbadkoeficientoj. Ĝenerale parolante, kompleksaj strukturoj kaj multi-komponentoj ofte implikas plurpaŝan pretigon, kaj mekanika fleksebleco estas malbona.
La arĝentkovrita poliimida ŝaŭmo estis preparita per fizika ŝpruciga metodo, kaj ĝia denseco estis 23kg/m3. La arĝentkovrita melamina ŝaŭmo estis preparita per kemia demetado. La preta arĝentkovrita melamina ŝaŭmo havas EMI altan SE de 90 dB kaj arĝentan enhavon de 63.5 pez%. Krome, kupro/nikelo kovrita polimetacrilimida hibrida ŝaŭmo kaj ora nanopartiklo tegita polimer-bazita nanofibro elektromagneta interfero ŝirmado elektroless tegaĵo metodo estas ankaŭ proponita.
Tamen, pro la eneca interfaco miskongruo inter la rigida metalo kaj la fleksebla kadro, la metalŝaŭmaj ŝirmaj materialoj preparitaj per elektroteksado, senelektroteksaĵo kaj fizika ŝprucado havas malbonajn mekanikajn ecojn. Plibonigi la ligon inter la metalaj partikloj kaj la fleksebla ŝaŭma skeleto kaj realigi metalajn ŝaŭmajn ŝirmajn materialojn kun bonegaj mekanikaj propraĵoj ankoraŭ estas plenaj de defioj.
En ĉi tiu studo, la aŭtoro proponis simplan unupaŝan varmecan traktadon strategion por prepari malpezan arĝentan/reduktitan grafenan ruston kovritan karbonigitan melaminon (CMF/rGO/Ag) kunmetitan ŝaŭman materialon, kiu havas bonegajn mekanikajn proprietojn kaj Bonegan EMI-ŝirman efikon (EMI SE). Pro la plibonigita interfaco inter la komponita kadro kaj la arĝento, la ŝaŭmo CMF/rGO/Ag montris bonegan strukturan stabilecon post 1000 ŝarĝ-malŝarĝaj kunpremaj testcikloj. Krome, la EMI SE de la ŝaŭmo atingis 50.6 dB ĉe denseco de nur 16 mg cm2 g-1 kaj ultra-malalta Ag enhavo de 0.09 vol%.
Interese, la kunlaboro de la pora kadro kaj multoblaj interfacoj rezultigis la nekutime altan sorbadkoeficienton (pli ol 0.5) de la ŝaŭmo CMF/rGO/Ag. La alta sorba koeficienta ŝirma mekanismo de CMF/rGO/Ag-ŝaŭmo estis plue studita per finia elementanalizo (FEA). La bonega apudkampa EMI-ŝirma agado de CMF/rGO/Ag-ŝaŭmo montras, ke malalta denseca, forta CMF/rGO/Ag-ŝaŭmo havas grandajn avantaĝojn kaj larĝajn aplikajn perspektivojn kiel EMI-ŝirmantajn materialojn por elektronika pakado.