Металлоорганическая каркасная структура поглощает микроволны

Coatings Today
11.09.2018 472

Материалы, которые уменьшают электромагнитные помехи между электрическими компонентами в современных электронных цепях, а также помогают самолетам, кораблям и другой военной технике избегать обнаружения радарами, полагаются на поглощение микроволн. В одном из недавних исследований было впервые показано, что железная металлоорганическая каркасная структура (MOF) обладает свойствами поглощения СВЧ-излучения.

Металлоорганические структуры представляют собой высокопористые композиционные материалы, изготовленные из органических лигандов или связывающих молекул и ионов металла или кластеров. Получаемая в результате скоординированная сеть формирует трехмерную структуру с рекордными поверхностными областями и объемами пор, что может оказаться важным для катализа, зондирования, доставки лекарственных средств и газового хранения.

«Нам впервые удалось показать, что металлоорганические каркасы (или MOF) обладают очень хорошими свойствами поглощения микроволн», – говорит Сяобо Чен, который возглавлял исследовательскую работу.

Было исследовано множество материалов из углерода во всех его формах до проводящих полимеров и различных оксидов металлов и композитов на обладание свойствами поглощения СВЧ-излучения, которые, как полагают, возникают из-за диэлектрических и магнитных потерь. Но команда исследователей из Университета Миссури в Канзас-Сити, Шанхайского института керамики, Китайского университета Три ущелья, Пекинского университета и Исследовательского института оптики, точной механики и физики в Чанчуне (КНДР) полагает, что новый механизм интерференции (помех) может работать в случае металлорганических каркасов.

                                                 

Fe-MOF синтезировали из нитрата железа [Fe(NO3)3 × 6H2O], 2,3,5,6-тетраметил-1,4-бензолдикарбоновой кислоты (TMBDC) и 1,4-диазабицикло [2.2.2] октана (DABCO), смешанного в N, N-диметилформамиде (ДМФА) при комнатной температуре. Полученный коричневато-красный порошок состоит из микрометрических аморфных частиц, внутри которых ионы металлов связаны между собой лигандами TMBDC и DABCO.

Под излучением микроволн Fe-MOF показывает большое значение потерь на отражение (-54,2 дБ), что представляет эффективность поглощения в более 99,999%. Оптимальная толщина слоя составляет около 2,65 мм, выше которой более узкая область СВЧ-диапазона защищена от радиолокационного обнаружения. В отличие от других материалов, поглощающих СВЧ-излучение, наблюдения исследователей указывают на то, что электрическая, а не магнитная релаксация в материале объясняет высокие поглощающие СВЧ-излучение свойства Fe-MOF. Исследователи предполагают, что вращение полярных групп или областей внутри Fe-MOF отвечает за феноменальное поглощение микроволн. Фактически, когда микроволны отражаются от передней к задней поверхности слоя Fe-MOF, высокие уровни помех приводят к потерям на отражение и поглощению микроволн.

«Эта исследовательская работа открывает новую область для применения материалов MOF, представляя перспективный материал для поглощения микроволн», – говорит Чен.

Fe-MOF легко изготавливается в больших количествах из широкодоступных, экономически эффективных реагентов в нежёстких условиях, отмечают исследователи, и может использоваться для покрытия любых предметов, которые необходимо защитить от радиолокационного обнаружения или электромагнитных помех, посредством простых методов кистью или методом "рулон за рулоном" (способ непрерывной подачи рулонного материала для осаждения на него материалов толщиной, сравнимой с размерами атома).

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Новый полимер для улучшенного накопления водорода
Новый полимер для улучшенного накопления водорода
Композиционные материалы, которые сочетают полимеры с наполнителями на основе соединений металлов, являются потенциально привлекательным вариантом…
Coatings Today
11.10.2018
453
Исследование запаха акриловых красок
Исследование запаха акриловых красок
В рамках исследования Института Фраунгофера по технологическим процессам и корпусированию впервые в истории промышленности была…
Coatings Today
26.03.2019
839
Первые ветряные турбины с полиуретанами от Covestro
Первые ветряные турбины с полиуретанами от Covestro
Covestro, крупнейшая в мире полимерная компания, ввела в эксплуатацию свои первые ветровые турбины с лопастями…
Coatings Today
07.11.2018
378
Композиционный материал на основе биотехнологий
Композиционный материал на основе биотехнологий
Исследователи из Хемницкого технического университета в Германии разработали ряд волоконно-пластических соединений (волокнита) на основе биотехнологий,…
Coatings Today
19.09.2017
369
Огнезащитные покрытия на основе фосфорилированных танинов
Огнезащитные покрытия на основе фосфорилированных танинов
Новое исследование было направлено на оценку характеристик вспучивающихся покрытий на основе химически модифицированного танина в…
Coatings Today
29.06.2021
238
Новое высококачественное порошковое покрытие PureClad FFT
Новое высококачественное порошковое покрытие PureClad FFT
Новое высококачественное порошковое покрытие PureClad FFT от компании IFS Coatings (Гейнсвилл, штат Техас) для неметаллических…
Coatings Today
02.11.2020
257
Мир климата Экспо 2023: состав участников
Мир климата Экспо 2023: состав участников
Мир климата Экспо – традиционное место встречи отечественных и зарубежных производителей и поставщиков HVAC/R решений…
09.11.2022
587
Новая ледовая технология
Новая ледовая технология
На Новый год футбольный стадион Университета Нотр-Дам превратили в хоккейную арену под открытым небом для…
Coatings Today
21.03.2019
385
Тенденции в защитных покрытиях: АВТОМОБИЛЬНАЯ ОТДЕЛКА
Тенденции в защитных покрытиях: АВТОМОБИЛЬНАЯ ОТДЕЛКА
От компании BASF Все хотят «дешевле, быстрее и проще в использовании» – некоторые тенденции в…
Coatings Today
19.11.2018
295