Une équipe de recherche du Département des composites fonctionnels de la Division de recherche sur les composites de l'Institut coréen des sciences des matériaux (KIMS) a développé avec succès des absorbeurs d'ondes électromagnétiques basés sur des structures métallo-organiques (MOF) qui améliorent les pertes diélectriques et magnétiques dans la fréquence du gigahertz (GHz). groupe. La recherche a été publiée dans la revue Advanced Composites and Hybrid Materials. le 5 février 2024.

L'équipe, dirigée par le Dr Hee Jung Lee, a combiné des MOF avec du polyuréthane thermoplastique pour produire un composite haute performance à absorption à large bande.

Des recherches antérieures se sont concentrées sur le développement de matériaux absorbant les ondes électromagnétiques utilisant des matériaux hautement conducteurs et diélectriques. Toutefois, elles ont été confrontées à des défis pour atteindre une permittivité et une perméabilité complexes appropriées lors de la fabrication des composites. Cela a entraîné une épaisseur accrue et des performances d'absorption à bande étroite limitées.

Le matériau absorbant les ondes électromagnétiques développé par l'équipe du Dr Lee améliore non seulement les performances d'absorption par rapport aux matériaux conventionnels, mais présente également une perte de réflexion élevée et de larges bandes passantes d'absorption à des épaisseurs plus faibles. Cette recherche présente une nouvelle stratégie qui constitue une approche prometteuse pour développer des absorbeurs d'ondes électromagnétiques à haut potentiel.

L'équipe de recherche a optimisé la composition du matériau pour améliorer l'absorption des ondes électromagnétiques et a synthétisé le MOF à l'aide d'une méthode solvothermique.

Après le processus de traitement thermique, le MOF a été mélangé à du polyuréthane thermoplastique pour produire le matériau absorbant les ondes électromagnétiques. Le matériau a démontré des performances d'absorption élevées, atteignant -52,29 décibels (dB; 99,999 % d'absorption) à 10 gigahertz (GHz) et une épaisseur de 1,9 millimètres (mm). Notamment, avec une épaisseur plus fine de 0,9 mm, il présentait des performances d'absorption à large bande jusqu'à 7,23 GHz, ce qui représente une amélioration significative par rapport aux matériaux développés par d'autres chercheurs.

La technologie derrière les matériaux absorbant les ondes électromagnétiques à base de MOF a des applications dans la technologie furtive et dans divers domaines industriels tels que l'électricité, l'électronique, la conduite autonome et les communications. Il évite notamment la pollution électromagnétique, qui est une conséquence indésirable et incontrôlée résultant des interférences électromagnétiques. Par conséquent, il pourrait être utilisé de manière prometteuse dans le domaine informatique de nouvelle génération, conduisant à l'activation d'entreprises privées ainsi que de l'industrie de la défense avec le renforcement de la défense nationale.

Le chercheur principal, le Dr Hee Jung Lee, a souligné l'objectif d'appliquer les matériaux MOF dans l'ensemble des secteurs industriels et de se développer dans les domaines environnementaux et biologiques grâce à la production de masse. Elle a souligné le potentiel de développement d'une technologie exclusive au niveau national et de son exportation à l'étranger à l'avenir.

L’équipe de recherche travaille actuellement au développement de la technologie d’absorption des ondes électromagnétiques pour les fréquences plus élevées dans les bandes compatibles 5G. De plus, ils facilitent activement la commercialisation d'applications industrielles à haute valeur ajoutée telles que l'absorption des ondes électromagnétiques, le blindage et la dissipation thermique en appliquant des matériaux MOF sur mesure.

Plus d'informations : Jae Ryung Choi et al, Synthèse de composites bimétalliques à base de métal-organique Fe/Co et leur absorption améliorée des ondes électromagnétiques, Composites avancés et matériaux hybrides (2024). DOI :10.1007/s42114-023-00824-z

Fourni par le Conseil national de recherches scientifiques et technologiques