德雷克塞爾大學發現MXene材料新應用，可屏蔽99%的輻射
發布時間：
2020-12-30 14:03
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本月,已有四年之久的哈瓦那綜合征終于有了合理的解釋,美國國家科學院發布的一份新報告稱,此前報告的一系列神秘的神經系統疾病可能是由定向微波能量引起的。
微波輻射通常是指頻率在300～300000MHz波長在1m以下的電磁波,是一種物理性污染源,不易被察覺。
超過一定量的微波輻射會對人體產生危害,具體的影響主要是中樞神經系統,可能導致頭痛、頭昏、睡眠問題、記憶減退等等。此外,還會對心血管系統及生殖系統產生影響。
微波輻射在生活中存在很廣泛,手機、微波爐、路由器等都存在少量微波輻射。不過,由于數值極小,因此不用擔心對身體產生太大影響。
近日,針對微波輻射,科學家研制出了一種特殊織物,稱“法拉第織物”,可以阻擋幾乎所有的電磁波。
這項研究成果來自美國德雷克塞爾大學(Drexel University),已發表在《Carbon》雜志上。
這種織物的關鍵成分是一種叫做MXene的材料,這一成果有助于保護可穿戴設備免受干擾,保護人們免受潛在的危險輻射。
MXenes是一種導電的二維材料,因其在可噴涂天線、導電粘土和快速充電電池電極方面的應用而越來越受到關注。
幾個月前,德雷克塞爾大學的團隊描述了一種特殊的MXene材料——碳氮化鈦(titanium carbonitride)優異的的電磁屏蔽性能。
碳氮化鈦不僅非常薄(只有幾個原子厚),而且它會吸收信號而不是反射信號,所以在這個過程中它阻擋了電磁波。
在新的研究中,研究人員發現了MXene屏蔽的新應用,即制作屏蔽電磁波的織物。他們將棉麻樣品浸入MXene溶液中,發現最終可阻擋99.9%以上的信號。
經過仔細觀察發現,似乎由于材料的電荷,MXene材料能很好地粘在織物纖維上。該團隊表示,這樣可以制成了一種耐用的涂層,不需要像其他導電材料那樣進行其他的前處理或后處理過程。
在長期有效性測試中,這些織物證明表現出了不錯的性能。常規條件下存放兩年后,樣品的屏蔽效果只有相對較小的下降,在8%到13%之間。
通常,電磁防輻射服是利用服裝內金屬纖維構成的環路產生感生電流,由感生電流產生反向電磁場進行屏蔽。 金屬纖維材質可以反射電磁波, 即當金屬網孔徑小于電磁波波長1/4 時,電磁波不能透過金屬網。
這一成果為當前的電磁干擾屏蔽材料提供了更好的選擇,MXene涂層織物不僅超越了商業金屬涂層織物的性能,而且它們可以通過涂層形式的水溶液可持續生產,而無需額外的加工或化學添加劑。
該團隊表示,這些屏蔽織物可用于保護可穿戴電子產品免受干擾,而不會給它們增加過多的體積,還可以用于為那些需要冒險進入具有危險的高電磁場場所的人員或那些可能暴露在強微波輻射下的人員制作防護服。
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