Прес-служба НІТУ «МІСіС» повідомляє про розробку матеріалу, що дозволяє ховати техніку від радарів.
Міжнародна група вчених розробила новий композитний радіопоглинаючий матеріал на основі полімерної матриці з наповнювачем з гексаферриту і нанографіту, який дозволяє ефективно поглинати електромагнітне випромінювання в СВЧ-діапазоні, що може бути використано в технології зниження помітності і скрізь, де потрібен захист від електромагнітних перешкод. Новий композит здатний поглинати до 99,9% електромагнітного випромінювання, що відкриває перспективи його використання для зниження помітності і в області радарних частот.
Робота опублікована в журналі Journal of Alloys and Compounds.
Фахівці НІТУ «МІСіС», Південно-Уральського державного університету та Об'єднаного інституту ядерних досліджень спільно з колегами з Єгипту, Саудівської Аравії і Білорусії створили радіопоглинаючий полімерний композитний матеріал з наповнювачем на основі алюміній-заміщеного гексаферриту барію і нанорозмірного похідного графіту. Матеріал може бути використаний як в антенах (технології 5G), так і для зниження помітності в області радарних частот. Він ефективно знижує коефіцієнт відображення електромагнітних хвиль, стаючи практично невидимим у СВЧ-області.
"Високий коефіцієнт поглинання був досягнутий за рахунок комбінування магнітного діелектричного наповнювача (гексаферрит барія) і діамагнітного провідного наповнювача (нанографіт). Саме дана ідея (поєднання порошкоподібних матеріалів-наповнювачів з принципово різними електродинамічними характеристиками при формуванні функціональних композитів) - володіє новизною і актуальністю. На сьогоднішній день «століття однофазних матеріалів» підходить до свого логічного завершення. Принципово нові властивості можуть бути виявлені саме в області композитів. Слід зазначити, що для отримання даного результату була виконана велика робота з дослідження вихідних магнітних наповнювачів - заміщених гексаферритів барію. Так були проведені комплексні дослідження кореляції хімічного складу, структурних особливостей, електричних, магнітних і мікрохвильових властивостей широкого ряду твердих розчинів гексаферритів. Були обрані найбільш оптимальні хімічні склади для синтезу композиту. Новий композиційний матеріал володіє прекрасними екрануючими властивостями, і при цьому відрізняється легкістю, гнучкістю, хімічною стабільністю і хорошим поєднанням з різними полімерними матрицями ", - пояснює один з авторів дослідження Олексій Труханов, к. ф.-м.н., науковий співробітник кафедри технології матеріалів електроніки НІТУ МІСіС.
Як матрицю композиту використовується полівініліденфторид, або ПВДФ/PVDF. Цей полімер відомий своєю хімічною стабільністю, стійкістю до органічних розчинників і більш високим, порівняно з іншими полімерами, модулем пружності. Його використання дозволило компенсувати такі недоліки гексаферриту барію, як крихкість і недостатня пластичність.
Під час дослідження вчені визначили оптимальне вагове співвідношення ПВДФ і гексаферриту барію - 15% до 85%. Застосування гексаферритового наповнювача відіграє ключову роль у формуванні магнітних втрат у композиційному матеріалі, що посилює поглинання вихідного полімеру. При цьому вміст нанографіту не повинен перевищувати 5% від ваги фінального продукту. Така концентрація речовини дозволяє домогтися максимально ефективного радіопоглинання за рахунок підвищення провідності композиту. Автори роботи зазначають, що розроблений ними композитний матеріал здатний поглинати до 99.9% електромагнітного випромінювання, що відкриває перспективи його використання в СВЧ-області (антенні та радарні технології).
