منذ وقت ليس ببعيد ، فإن نتائج البحث التي نشرها فريق البحث في معهد شينجيانغ للتكنولوجيا الفيزيائية والكيميائية في الأكاديمية الصينية للعلوم في مجلة علوم المواد والهندسة ب قدمت حلاً جديدًا للمشاكل الفنية لمواد التدريع الكهرومغناطيسي .الألياف الزجاجيةالنسيج مثل الركيزة وتحقيق ترسب جسيمات نانو نانوبرز موحدة للغاية من خلال طلاء النحاس الكيميائي ، مما يخلق مادة مركبة جديدة مع أداء خفيفة الوزن ومرونة ودرع عالي الكفاءة .
هذه المادة لا تخترق فقط قيود الصلابة للمواد المعدنية التقليدية ، ولكنها تُظهر أيضًا مزايا كبيرة في قوة الشد ، ومقاومة درجة الحرارة العالية وفعالية التكلفة . تُظهر البيانات التجريبية أن فعالية التدريع للمحسّنة المحسنة للنحاس المليئة بالنحاس المليئة بالنحاس المحسنةالألياف الزجاجيةتم تحسين النسيج بشكل كبير ، خاصة في اختبارات الانحناء المتعددة ، فإن توهين الأداء أقل من 20 ٪ من المواد التقليدية ، مما يدل على قابلية التكيف البيئية . أقوى .
يمثل هذا الاختراق التكنولوجي في الأساس تحديًا ناجحًا لـ "المثلث المستحيل" في مجال علوم المواد ، وإيجاد توازن بين الأداء الخفيف والأداء العالي والتكلفة المنخفضة .
الكثافة المنخفضة لـالألياف الزجاجيةنفسها ليست سوى 1/4 من الصلب ، ومقاومة الحرارة العالية ، و 50 ٪ من المرونة والمنسوجات الخاصة في 700 درجة ، والتي تكمل تماما الموصلية الممتازة للنحاس .
قام فريق البحث بتعديل درجة حرارة الترسيب لتشكيل تأثير ترسيخ مادي بين الجسيمات النانوية النحاسية وواجهة الألياف ، والتي لم تتجنب فقط مشكلة فصل الواجهة الشائعة للمواد الجديدة مثل الجرافين ، ولكن أيضًا تجنب عيب التكلفة العالي لعملية ترسب البخار الكيميائي .
قد يكون هذا المسار المبتكر لـ "الاستخدام الجديد للمواد القديمة" أكثر جدوى من الناحية الصناعية أكثر من الاعتماد بالكامل على المواد النانوية الجديدة . وكالألياف الزجاجية، Silica Sand ، لديه احتياطيات وفيرة وتكاليف تعدين منخفضة ، وتكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي لعملية الطلاء النحاسية الكيميائية ناضجة أيضًا .
وفقًا لتقرير عام 2024 عن الوكالة الدولية للطاقة ، إذا استخدمت 10 ٪ من مواد التدريع الكهرومغناطيسي في العالم هذه التكنولوجيا ، فإنها يمكن أن تقلل حوالي 1. طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون كل عام ، وهو ما يعادل زرع 180 مليون أشجار.
تتوافق هذه السمة البيئية إلى حد كبير مع "قانون استدامة المعدات الإلكترونية" التي أقرها الاتحاد الأوروبي مؤخرًا ، مما يمهد الطريق للمواد الصينية لدخول السوق الدولية .
ستشمل وزارة التجارة الأمريكية مواد التدريع الكهرومغناطيسية المتطورة في قائمة مكافحة التصدير في عام 2023 في محاولة للحد من بناء المحطة الأساسية 5G في الصين . المسار الفني لمعهد شينجيانغ للفيزياء والكيمياء يعتمد بشكل كامل على المعدات المحلية ، والألياف الزجاجيةشكلت الصناعة سلسلة صناعية كاملة في الصين .
تُظهر براءات الاختراع العامة الحديثة في Huawei أنها تختبر استخدام مواد مماثلة في مفصلات الهواتف المحمولة القابلة للطي ، والتي لا يمكنها فقط حماية تداخل الإشارة ، ولكن أيضًا مقاومة 200 ، قد تلد 000 . هذا الارتباط في اتجاه المنبع والتراجع قد يولد "المهارات الفريدة للصين" في الحقل المرن.}
في الوقت نفسه ، تضرب هذه الدراسة نبض أسواقين متزايدين بشكل متفجر . من المتوقع أن يتجاوز سوق مواد التدريع الكهرومغناطيسي العالمي 9 دولارات أمريكية . يتيح ظهور أقمشة الألياف الزجاجية المطلية بالنحاس بالملابس الذكية للحفاظ على نسيج النسيج وتحقيق الحماية الكهرومغناطيسية.
إن مراقبة معدل ضربات القلب الرياضي الذي تم إطلاقه بواسطة علامة تجارية رياضية رئيسية في عام 2024 لديه مشكلات تداخل في كثير من الأحيان . هذا النوع من نقطة الألم هو أفضل سيناريو تطبيق للمواد الجديدة .
ما هو أكثر جدارة بالملاحظة هو مجال الحماية الطبية . ملابس حماية الإشعاع الحالية لديها مشاكل بشكل عام مثل الحجم مثل الحجم والحركة المشتركة المحدودة . قد يغير إدخال الأقمشة المطلية بالنحاس خفيفة الوزن تجربة عمل الطاقين في غرف العمليات التداخلية. تمامًا.
يكمن المعنى العميق وراء الاختراق التكنولوجي في الكشف عن مسار الترقية للتصنيع التقليدي . الناتج السنوي لبلديالألياف الزجاجيةتمثل أكثر من 60 ٪ من العالم ، ولكن التطبيقات الراقية تمثل أقل من 30 ٪ .
إن تحويل هذه المواد الخام الصناعية بالجملة إلى المنتجات ذات القيمة العالية لا يعزز فقط قيمة السلسلة الصناعية ، ولكن أيضًا يتجنب معضلة التصنيع للمواد الباهظة الثمن مثل الجرافين .
تم تطبيق عملية الطلاء النحاسي الكيميائي الذي يستخدمه فريق البحث بشكل مباني في تصنيع لوحة دوائر PCB ، مما يعني أنه يمكن تطعيم خط الإنتاج الحالي مباشرة أثناء التحول التكنولوجي ، وتقصير المسافة من المختبر إلى ورشة العمل . بشكل كبير
عندما نبهج التطور السريع للاتصالات 5G والذكاء الاصطناعي ، فإننا نتجاهل غالبًا المتطلبات الصارمة لهذه الابتكارات التكنولوجية على المواد الأساسية .
هذا البحث الذي أجرته معهد شينجيانغ للفيزياء والكيمياء يشبه طلاء "الملابس القديمة"الألياف الزجاجيةمن خلال الدروع التكنولوجية ، التي لا تحمي فقط الترتيب الكهرومغناطيسي للعصر الإلكتروني ، ولكنها تفتح أيضًا الباب أمام ولادة مواد تقليدية . ربما في المستقبل القريب ، سوف نعتاد على ارتداء بدلات ذكية يمكن أن تحمي الإشعاع واستخدام هواتف قابلة للطي لا تذهب إلى حد ما ، وستأتي هذه التغييرات من ذلك على ما يبدو التقنية على ما يبدو