德雷克塞尔大学发现MXene材料新应用，可屏蔽99%的辐射
发布时间：
2020-12-30 14:03
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本月,已有四年之久的哈瓦那综合征终于有了合理的解释,美国国家科学院发布的一份新报告称,此前报告的一系列神秘的神经系统疾病可能是由定向微波能量引起的。
微波辐射通常是指频率在300～300000MHz波长在1m以下的电磁波,是一种物理性污染源,不易被察觉。
超过一定量的微波辐射会对人体产生危害,具体的影响主要是中枢神经系统,可能导致头痛、头昏、睡眠问题、记忆减退等等。此外,还会对心血管系统及生殖系统产生影响。
微波辐射在生活中存在很广泛,手机、微波炉、路由器等都存在少量微波辐射。不过,由于数值极小,因此不用担心对身体产生太大影响。
近日,针对微波辐射,科学家研制出了一种特殊织物,称“法拉第织物”,可以阻挡几乎所有的电磁波。
这项研究成果来自美国德雷克塞尔大学(Drexel University),已发表在《Carbon》杂志上。
这种织物的关键成分是一种叫做MXene的材料,这一成果有助于保护可穿戴设备免受干扰,保护人们免受潜在的危险辐射。
MXenes是一种导电的二维材料,因其在可喷涂天线、导电粘土和快速充电电池电极方面的应用而越来越受到关注。
几个月前,德雷克塞尔大学的团队描述了一种特殊的MXene材料——碳氮化钛(titanium carbonitride)优异的的电磁屏蔽性能。
碳氮化钛不仅非常薄(只有几个原子厚),而且它会吸收信号而不是反射信号,所以在这个过程中它阻挡了电磁波。
在新的研究中,研究人员发现了MXene屏蔽的新应用,即制作屏蔽电磁波的织物。他们将棉麻样品浸入MXene溶液中,发现最终可阻挡99.9%以上的信号。
经过仔细观察发现,似乎由于材料的电荷,MXene材料能很好地粘在织物纤维上。该团队表示,这样可以制成了一种耐用的涂层,不需要像其他导电材料那样进行其他的前处理或后处理过程。
在长期有效性测试中,这些织物证明表现出了不错的性能。常规条件下存放两年后,样品的屏蔽效果只有相对较小的下降,在8%到13%之间。
通常,电磁防辐射服是利用服装内金属纤维构成的环路产生感生电流,由感生电流产生反向电磁场进行屏蔽。 金属纤维材质可以反射电磁波, 即当金属网孔径小于电磁波波长1/4 时,电磁波不能透过金属网。
这一成果为当前的电磁干扰屏蔽材料提供了更好的选择,MXene涂层织物不仅超越了商业金属涂层织物的性能,而且它们可以通过涂层形式的水溶液可持续生产,而无需额外的加工或化学添加剂。
该团队表示,这些屏蔽织物可用于保护可穿戴电子产品免受干扰,而不会给它们增加过多的体积,还可以用于为那些需要冒险进入具有危险的高电磁场场所的人员或那些可能暴露在强微波辐射下的人员制作防护服。
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