Escudo eletromagntico bloqueia comunicaes e interferncia ao toque de um boto

Eletrnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 18/01/2023

Blindagem contra ondas de rdio

Um revestimento constitudo por materiais monoatmicos, montados na forma de uma pelcula ultrafina, fabricada por spray, consegue bloquear a radiao eletromagntica com o toque de um boto.

Alm de criar zonas livres de comunicao, evitar interferncias e proteger as comunicaes mveis contra invases, esta inovao pode otimizar o desempenho dos aparelhos eletrnicos e fortalecer as conexes sem fio.

A equipe do professor Yury Gogotsi, da Universidade Drexel, nos EUA, havia demonstrado anteriormente que materiais monoatmicos chamados MXenos (pronuncia-se mecsenos), descobertos h pouco mais de uma dcada, podem ser transformados em um potente escudo ativo contra ondas eletromagnticas quando combinados com uma soluo eletroltica.

Agora, a equipe mostrou como essa blindagem eletromagntica pode ser ajustada com a aplicao de uma pequena tenso eltrica – menor que a produzida por uma pilha comum.

“O controle dinmico do bloqueio de ondas eletromagnticas tem sido um desafio tecnolgico significativo para proteger aparelhos eletrnicos que funcionam em frequncias de gigahertz e uma variedade de outras tecnologias de comunicao,” disse Gogotsi. “Como o nmero de aparelhos sem fio usados nos setores industrial e privado aumentou em ordens de magnitude na ltima dcada, a urgncia desse desafio tambm cresceu. por isso que nossa descoberta – que pode mitigar dinamicamente o efeito da interferncia eletromagntica nesses aparelhos – pode ter um amplo impacto.”

Escudo eletromagntico

A chave para obter o ajuste bidirecional da propriedade de blindagem eletromagntica do MXeno usar o fluxo e a expulso de ons para expandir e comprimir alternadamente o espao entre as camadas do material, fazendo-o funcionar como um acordeom.

Quando se aplica uma pequena voltagem ao filme, os ons entram – ou se intercalam – entre as camadas do MXeno, alterando a carga de sua superfcie e induzindo a atrao eletrosttica, que por sua vez altera o espaamento das camadas, a condutividade e a eficincia de blindagem do material. Quando os ons so desintercalados, com o desligamento da corrente, as camadas do MXeno voltam ao seu estado original.

A equipe testou 10 combinaes diferentes de MXeno-eletrlito, aplicando-as com um pulverizador de tinta na forma de camadas de 30 a 100 vezes mais finas do que um fio de cabelo humano. Os materiais demonstraram consistentemente a capacidade de ajuste dinmico da eficincia na blindagem da radiao de micro-ondas, o que impossvel de se obter com metais tradicionais usados como blindagem.

“Estes resultados indicam que os filmes de MXeno podem alternar de blindagem de interferncia eletromagntica para transmisso de ondas quase-eletromagnticas por oxidao eletroqumica dos MXenos,” escreveu a equipe em seu artigo. “O filme MXeno pode potencialmente servir como um interruptor dinmico de blindagem EMI [interferncia eletromagntica].”

Mas o dispositivo perdeu o desempenho aps um pouco mais de 500 ciclos de carga e descarga, mostrando que ainda h trabalho a ser feito para seu uso prtico – o inchar e desinchar acaba fazendo o material se esfacelar.

Blindagem de MXeno

Os MXenos, ou materiais de fase MAX, renem as melhores propriedades das cermicas e dos metais, com a vantagem de serem produzidos como materiais monoatmicos, quase to finos quanto o grafeno.

Como so altamente condutivos, os MXenos so perfeitos para refletir ondas de radiao eletromagntica, incluindo as de micro-ondas, que podem causar esttica, retorno ou diminuir o desempenho dos sistemas de comunicao.

Alm disso, como consiste em uma camada monoatmica, a estrutura qumica interna do MXeno tambm pode ser alterada temporariamente para permitir a passagem dessas ondas eletromagnticas. Isso significa que um revestimento fino pode ser controlado para permitir a passagem das ondas de interesse e reter aquelas que representam interferncia.

“Sem ser capaz de controlar o fluxo e refluxo das ondas eletromagnticas dentro e ao redor de um dispositivo, como uma torneira pingando – voc no est realmente desligando a gua e esse gotejamento constante no bom,” comparou Gogotsi. “Nossa blindagem garante que a torneira esteja apertada, por assim dizer, ento nenhuma radiao eletromagntica est vazando ou entrando at que queiramos usar o dispositivo.”

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