Бамбук стал основой материала с выдающимися экранирующими свойствами

В Нанкинском лесотехническом университете разработан материал из бамбукового волокна и углеродных нанотрубок с выдающимися экранирующими свойствами. Новинка описана в Journal of Bioresources and Bioproducts.

С повсеместным распространением беспроводной электроники и высокочастотных технологий растет спрос на материалы, способные одновременно решать задачи электромагнитной совместимости, отвода тепла и пожарной безопасности. Однако многие высокоэффективные пористые материалы требуют лиофилизации или замены растворителей, что увеличивает энергозатраты и усложняет крупносерийное производство. Применение бамбукового волокна в новой разработке позволило во многом эти проблемы решить.

Ключом к успеху материала стала тщательно выверенная технология его изготовления. Бамбуковое волокно, наноцеллюлозу и нанотрубки смешали миксером до состояния пены и заморозили; получившуюся субстанцию вымочили в растворе хлорида цинка, промыли и пропитали анилином. Добавили окислитель, полимеризовавший анилин — и образовалась многослойная пористая структура, в которой нанотрубки равномерно распределены внутри сети бамбуковых волокон.

Оптимизированный пеноматериал показал электропроводность 101,7 См/м и эффективность экранирования электромагнитных помех 61,56 дБ в X-диапазоне, то есть он задерживает 99,9999% микроволн. Благодаря пористой текстуре материал стал удивительно легким и с превосходными теплоизолирующими свойствами.

Он может применяться и в роли нагревательного элемента — например, для защиты от обледенения трубопроводов, зданий, транспортных средств. При подаче напряжения 5 В пеноматериал разогревался примерно до 166,8 °C и стабильно удерживал температуру 167±2 °C в течение 900 секунд.

В перспективе экономичная в производстве (на сушку ушло в 80 раз меньше энергии, чем потребовалось бы на лиофилизацию) новинка заменит металлические детали везде, где требуется экранирование или маскировка в инфракрасном и микроволновом диапазонах.

Китай испытал первый в мире беспилотник с крыльями из бамбука

Китай запустил первую в мире плавучую солнечную электростанцию 100 кВт из бамбука

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX