Uniforma Nanometertjocka MXene-filmer kan användas som elektromagnetiska sköldar i flexibel elektronik och 5G-telekommunikationsenheter Kredit:Korea Institute of Science and Technology (KIST)
Ett koreansk forskargrupp har utvecklat en teknik för att tillverka ett ultratunt material för avskärmning av elektromagnetisk interferens (EMI). Forskargruppen, ledd av Koo Chong-Min, chef för Materials Architecturing Research Center vid Korea Institute of Science and Technology (KIST, Tillförordnad president Yoon Seok-jin), tillkännagav att den hade utvecklat en ultratunn nanometertjock film med MXene, ett nytt tvådimensionellt nanomaterial för EMI-skärmning. Forskningen genomfördes tillsammans med ett team som leds av professor Kim Sang-ouk vid Institutionen för materialvetenskap och teknik vid Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST, President:Shin Sung-chul) och ett forskargrupp ledd av professor Yury Gogotsi från Drexel University.
Mikrometertjocka MXene-filmer med hög elektrisk konduktivitet, rapporterade av Koo Chong-min 2016, presenterar enastående elektromagnetisk störningsskydd. Dock, det finns ingen teknik som kan användas för att direkt tillämpa MXene på mycket integrerade elektroniska enheter, till exempel 5G -kommunikation och mobila enheter.
KIST-KAIST-Drexels gemensamma forskargrupp använde en teknik för självmontering för att tillverka en ultratunn MXene-film med enhetlig tjocklek i atomskala. MXene -filmen rapporteras ha enastående absolut elektromagnetisk skärmning (skärmningseffektivitet i förhållande till tjocklek och densitet) som är mycket större än för något annat material som hittills har rapporterats.
Figuren visar den optiska transmittansen av flerskikts -MXene -filmer som samlats på ett glasunderlag. Ett lager av sammansatt film uppvisar en transmittans av 90% vid en våglängd av 550 nm. Transmittansen minskar gradvis med antalet staplade lager, men förblir fortfarande 45% för den sista skiktfilmen. Absorbansen (vid 550 nm) ökar linjärt med antalet staplade lager, säkerställa kontrollen av filmtjockleken med 2 nm noggrannhet. Upphovsman:Korea Institute of Science and Technology (KIST)
Genom att tillsätta en flyktig lösning på ytan av en utspädd MXene -lösning, forskargruppen kunde framkalla flytande MXene -flingor. Vertikal konvektion, till följd av skillnader i ytspänning, orsakade självmontering av de mikronstora MXene-flingorna, och skapar därmed en ultratunn MXene-film i stor storlek med enhetlig tjocklek i atomskala. Forskargruppen fann att MXene -filmer lagrade för att nå 55 nm i tjocklek ger 99% elektromagnetisk skärmningseffektivitet. Ultratunna MXene -filmer tillverkade med teamets nya teknik kan enkelt överföras till valfritt underlag och lagras flera gånger för anpassad tjocklek, transmittans, och ytmotstånd.
"Vi använde en teknik för självmontering för att tillverka ett ultratunt Ti 3 C 2 T x MXene-film med enhetlig tjocklek i atomskala. Denna teknik hjälpte till att undersöka den elektromagnetiska skärmningsmekanismen för nanometertjocka 2-D-nanomaterial och att utveckla en ultratunn elektromagnetisk skärmningsteknik för flexibel elektronik, "sa Koo Chong-Min, chef för Materials Architecturing Research Center vid KIST. "Vi tror att den ultratunna MXene -tekniken kan appliceras på olika elektroniska enheter och användas för massproduktion, därigenom underlättar forskning om tillämpningen av nästa generations lätta elektromagnetiska skärmar och flexibel och utskrivbar elektronik. "
