Интернет, смартфоны, «умные» гаджеты, радары, спутниковая связь — все эти технологии работают на радиочастотах и неизбежно сопровождаются электромагнитным излучением. Оно мешает корректной работе техники и может негативно влиять на человека. Один из самых эффективных способов защиты — радиопоглощающие материалы. Обычно они справляются лишь в узкой полосе частот, но исследователи радиофизического факультета Томского государственного университета создали композит на основе литий-цинковых ферритов и планарного гексаферрита Y-типа, который уверенно «гасит» излучение сразу в широком диапазоне — от 4 до 12 ГГц. При этом толщина материала не превышает всего 3 мм.
Чтобы добиться такого результата, ученые экспериментировали с составом и структурой покрытия. В одних образцах использовали один слой, в других — два, варьировали концентрацию цинка и толщину. Наилучший результат показали именно двухслойные композиты: они позволяют «настраивать» ширину полосы поглощения под конкретные задачи. В итоге более 90% электромагнитного излучения надежно блокируется в рекордно широком диапазоне частот.
Есть и еще одна особенность — композит оказался адаптивным. При увеличении содержания цинка растет намагниченность насыщения, но снижается температура Кюри — предел, при котором материал сохраняет магнитные свойства. Это открывает возможность подбирать состав под разные условия эксплуатации. При этом прочность и устойчивость к нагреву сохраняются, что критично для электроники, телекоммуникаций и даже военной техники.
Дополняет разработку программная модель, созданная в ТГУ. Она основана на теории Леонида Бреховских о распространении волн в слоистых средах и позволяет заранее рассчитать оптимальные параметры. Фактически это «конструктор» радиопоглощающих материалов: можно задать толщину и состав слоев и получить покрытие с нужными характеристиками.
Таким образом, радиофизики ТГУ предложили не просто новый материал, а полноценную технологию, которая дает возможность проектировать покрытия под конкретные задачи. Композит толщиной всего 3 мм, способный поглощать более 90% излучения в диапазоне 4−12 ГГц, — результат, которого до сих пор не удавалось достичь.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что физики улучшили двойной эффект памяти формы у сплавов для Арктики и космоса.
