Разработчики применяют сканирующую электронную микроскопию (СЭМ) для описания характеристик легких и гибких материалов с хорошими показателями экранирования.
Спрос на все более продвинутые устройства, которые человек может носить на себе, растет. Переносные фитнес-трекеры, умные часы, портативные ЭКГ и мониторы артериального давления — все буквально напичканы генераторами электромагнитного излучения. Отсюда потребность в легких и гибких материалах для защиты от электромагнитного излучения.
Д-р Юнвэнь Тан из Университета Хунань (Китай) описал метод изготовления легких, складывающихся и высокостабильных вспененных материалов — MXene. Вспененные MXene материалы — это двумерные карбиды переходных металлов и/или нитриды с металлической проводимостью. Они перспективны в плане использования для защиты от электромагнитных помех. Д-р Тан поделился частью публикации про особенности использования сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) для описания характеристик этих материалов.
Доктор Юнвэнь Тан и его коллеги готовят образцы.
Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) используется в качестве одного из инструментов для описания характеристик вспененных MXene. С помощью СЭМ мы можем увидеть, что это пористые материалы. Вы можете объяснить, в чем состоит значимость этого явления?
Поперечное сечение. Изображено методом СЭМ. Изображение демонстрирует пористую природу вспененного MXene-материала.
Изображение демонстрирует гибкость вспененного MXene-материала.
Доктор Тан: частицы многовалентных металлов в пене действуют как участки, прочно связывающие между собой нанолисты MXene. За счет этого формируется устойчивая структура. Мы демонстрируем управляемость и универсальность технологии изготовления MXene-материалов. Разные металлы могут быть использованы в создании отдельных MXene-материалов. Это позволяет применить вспененные материалы MXene в изделиях, где частицы разных металлов могут существенно улучшить рабочие характеристики.
Ознакомиться с полным текстом статьи >>
Узнать больше о сканирующих электронных микроскопах ZEISS >>
Доктор Тан: во-первых, создание материалов с пористой структурой гарантирует их легкость. Легкость — это важное техническое требование для практического применения в защите от электромагнитных помех. Что еще более важно, использование пористой структуры способно улучшить экранирующие характеристики материала. Пористость облегчает внутреннее рассеяние терагерцевых волн и приводит к меньшему поверхностному отражению. Меньшее поверхностное отражение уменьшает вторичное электромагнитное загрязнения.
Поперечное сечение. Изображено методом СЭМ. Изображение демонстрирует пористую природу вспененного MXene-материала.
Можно использовать СЭМ и чтобы показать гибкость вспененных материалов и способность складываться наподобие резины. А Вы не могли бы более подробно рассказать, почему эти свойства так важны?
Доктор Тан: гибкость — это еще одно важное техническое требование к экранирующим материалам. Есть информация о множестве пористых материалов. Но очень немногие пористые материалы могут похвастаться одновременно и рабочими характеристиками, необходимыми для эффективного экранирования ЭМИ, и непревзойденной гибкостью. Более того, гибкость очень востребована при применении материалов в других отраслях. В частности, для производства конденсаторов большой емкости и АКБ. В нашей работе мы воспользовались гибкостью и свойством материала MXene сгибаться подобно резине, разработав уникальную ориентированную ячеистую структуру. Эта структура дает представление о разработке высокоэффективных материалов для защиты от электромагнитных помех. Она также может расширить область применения материалов MXene в 3D-макроскопической форме.
Изображение демонстрирует гибкость вспененного MXene-материала.
Вы показали, что можно использовать различные металлы для создания вспененных материалов на основе MXene. В таких вспененных материалах будут присутствовать частицы этих металлов. Почему это так важно?
Ознакомиться с полным текстом статьи >>
Узнать больше о сканирующих электронных микроскопах ZEISS >>