Ученые разработали защиту от невидимой угрозы

Материал на основе "упаковочного" полимера, не пропускающий вредное для организма и техники электромагнитное излучение, разработали ученые БФУ имени И. Канта в составе международного научного коллектива. Он позволит создавать гибкие и легкие защитные конструкции для людей, животных и оборудования. Результаты представлены в Advanced Electronic Materials.

Электромагнитное излучение (ЭМИ) испускается как естественными источниками (например, Солнцем и другими звездами, молниями в атмосфере и т.п.), так и искусственными (бытовыми и промышленными электроприборами, системами телекоммуникаций). Чрезмерное воздействие электромагнитных волн может быть смертельно опасно для живых организмов, а также приводить к сбоям в работе оборудования и промышленным авариям, рассказали в Балтийском федеральном университете имени Иммануила Канта (БФУ имени И. Канта).

Большинство защитных материалов (экранов, покрытий и защитной одежды), которые "отделяют" людей от опасного оборудования, в настоящее время производится с применением металлов, что ограничивает их гибкость и увеличивает массу изделия.

Ученые БФУ имени И. Канта с коллегами из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения и специалистами Чжэцзянского университета (КНР) создали и исследовали гибкий и легкий материал для экранирования ЭМИ. В качестве основы нового композитного материала использовался полипропилен – полимер, являющийся основой упаковочных пленок, тары, одноразовых стаканчиков и пластиковых труб.

Специалисты выявили наиболее эффективный способ расположения в полимерной основе углеродных частиц нитевидной и шарообразной формы, которые изменили электрические и магнитные свойства материала, сделав его потенциальным "щитом" от невидимой угрозы XXI века.

Было обнаружено, что ориентация нитевидных углеродных структур оказывает значительное влияние на экранирующие и проводящие свойства композитного материала. Поведение нитевидных углеродных частиц похоже на волновод: наиболее эффективное экранирование достигается, когда частицы ориентированы перпендикулярно плоскости падения волны, рассказала одна из авторов публикации, директор НОЦ "Полимерные и композиционные материалы SmartTextiles" Института высоких технологий БФУ им. И. Канта Ольга Молоканова (Москалюк).

В отличие от существующих аналогов, использование полимерных композитов позволяет осуществлять направленное регулирование экранирующего эффекта, а введение углеродного наполнителя в объем полимера позволяет существенно (на несколько порядков) повысить износостойкость таких изделий по сравнению с покрытиями, уточнила Молоканова.

Ученые планируют в будущем исследовать композиты с другими типами углеродных структур и оценить экранирующий эффект уже готовых изделий с разработанным материалом (технические ткани).