Ученые создали композит, устраняющий электромагнитные помехи

Международная группа ученых из Южно-Уральского государственного университета, Уральского федерального университета (Екатеринбург) и Национальной академии наук Беларуси разработала высокоэффективный композит, предназначенный для комбинированной электромагнитной и механической защиты, и детально изучила его характеристики. Статью об этом исследователи опубликовали в авторитетном журнале Ceramics International (Великобритания).

Материал, разработанный в стенах ЮУрГУ, выполнен из высокоэластичного и упругого синтетического полимера полиуретана, армированного зернами корунда – кристаллического оксида алюминия. Как отмечает руководитель исследовательского коллектива, преподаватель Высшей школы электроники и компьютерных наук ЮУрГУ Денис Клыгач, полиуретан обеспечивает гибкость полученного материала, а корунд – его прочность. Немаловажно и то, что и полиуретан, и корунд доступны и недороги. Кроме того, корунд обладает способностью уменьшать амплитуду электромагнитных волн – гасить электромагнитное излучение. Эта особенность определила направления практического применения созданного композита.

«Как известно, работающие электроприборы создают электромагнитное поле, которое в свою очередь влияет на другие подобные приборы. В этом случае возникают так называемые электромагнитные наводки, шумы и, как следствие, помехи. Наш композит обеспечивает уменьшение амплитуды электромагнитной волны более чем в 10 раз. Он развязывает электромагнитное взаимодействие между приборами и таким образом устраняет и предотвращает наводки и помехи, одновременно обеспечивая механическую защиту приборов от падений и ударов, что подтверждено испытаниями ударными нагрузками на специализированном стенде», — объяснил Денис Клыгач.

Созданный в ЮУрГУ композит применим для ослабления влияния электромагнитного излучения на организм, для улучшения характеристик радиотехнических устройств, в том числе относящихся к сотовой связи. Измерения показали, что коэффициент отражения электромагнитных волн у полученного композита стабилен в широком диапазоне частот, от 1 до 12 ГГц, и составляет 15 дБ. Это значит, что материал пригоден для использования в разных стандартах сотовой связи, включая наиболее современные 4G и 5G.

Фото: Д. С. Клыгач и М. Г. Вахитов проводят предварительные измерения коэффициента отражения на антенном полигоне

Изучение ключевых электродинамических характеристик полимера – диэлектрической проницаемости, коэффициентов отражения и передачи электромагнитных волн – проходило в лаборатории электромагнитной совместимости УрФУ. Композит на основе полиуретана, армированный зернами корунда, был изготовлен в ЮУрГУ.

«Мы работали совместно с группой материаловедов под руководством к.т.н., научных сотрудников Политехнического института Олега Кудрявцева и Михаила Жихарева. Они изготовили оснастку соответствующего размера, проконтролировали отсыпку материала, процесс заливки полиуретаном. Вместе мы определили оптимальный размер частиц корунда, при котором кристаллический оксид алюминия воздействует на восприятие электромагнитного излучения. Совместно со старшим научным сотрудником ВШ ЭКН Максимом Вахитовым были выполнены предварительные измерения коэффициент отражения на базе антенного полигона, расположенного на крыше корпуса 3БВ. Для подтверждения полученных результатов повторные измерения коэффициента отражения проводились в сертифицированной по европейским стандартам безэховой камере в УрФУ. Это обеспечило необходимую нам точность», — добавил Денис Клыгач.

Отметим, часть работ в рамках проекта по разработке композита на основе полиуретана и корунда поддержана Российским научным фондом. А само направление исследований — в числе приоритетов Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы», который в настоящее время создается объединенными усилиями УрФУ, ЮУрГУ, других региональных высших учебных заведений, Уральского отделения РАН и промышленных корпораций.

ЮУрГУ – участник Проекта 5-100, призванного повысить конкурентоспособность российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.

Исследования в области материаловедения являются одними из трех стратегических направлений развития научной и образовательной деятельности Южно-Уральского государственного университета наряду с цифровой индустрией экологией.

Рост числа отечественных разработок и патентов на изобретения предусмотрен нацпроектом «Наука», который должен быть реализован в России к 2024 году.


СМИ о нас:

 

Дарья Цымбалюк, по материалам urfu.ru, фото: Олег Игошин, Ceramics International, архив Д. С. Клыгача
Контактное лицо по новости: 
Дарья Цымбалюк, тел.: 272-31-64
Вы нашли ошибку в тексте:
Просто нажмите кнопку «Сообщить об ошибке» — этого достаточно. Также вы можете добавить комментарий.