ACT410-ACT411Лариса Кіт

Величезна кількість електроприладів, без яких ми вже не можемо уявити свого життя, несе людству не тільки користь.
У найкращих лабораторіях світу триває пошук нових матеріалів для захисту від електромагнітного випромінення. Активно долучилися до такого пошуку й науковці нашого Університету. Для виконання молодіжного  проекту «Розробка нових нанокомпозитів вуглець-полімер із заданим розподілом наповнювача для захисту від електромагнітного випромінювання» свої зусилля об’єднали три факультети – фізичний, хімічний і факультет радіофізики та комп’ютерних систем. Над проектом працювали 7 молодих вчених, у тому числі 3 аспіранти, двоє з яких під час виконання проекту захистили кандидатські дисертації.
Розповідає учасниця проекту – молодший науковий співробітник фізичного факультету Олександра ЛАЗАРЕНКО:
– Для того, щоб покращити поглинальну здатність матеріалу, ми вирішили збільшити кількість відбиттів між шарами захисної структури. Для цього між шарами композиту із наповнювачем ми нанесли речовину з малою діелектричною сталою та втратами.
Власне, робота над проектом почалася з теоретичного моделювання таких структур і розрахунку їхньої оптимальної конфігурації. Потім ми виготовили та випробували самі захисні покриття від електромагнітного випромінювання. Це багатошарові структури, що складаються з композитних матеріалів на основі вуглецевих нанотрубок і графітових нанопластинок. В окремих випадках вдалося досягти 99% поглинання!
Інший напрямок дослідження – розробка анізотропних матеріалів із заданим розподілом наповнювача. Використовуючи магнітні та електричні поля, науковці маніпулюють нанорозмірними електропровідними чи магнітними частинками, які вони занурюють у полімер і таким чином досягають потрібного для них розташування, що визначає характеристики зразка в цілому.
Властивості композитів, виготовлених в університетській лабораторії, відрізняються залежно від вісі зразка, вздовж якої вони досліджуються. Так, електроопір уздовж перпендикулярного та паралельного напрямку відносно прикладеного під час виготовлення композитів електричного поля відрізняється для деяких композитів у 300 разів!
Таким чином, університетські дослідники впритул підійшли до створення метаматеріалів.
І хоча впровадження у виробництво та виготовлення розроблених у лабораторіях КНУ матеріалів для захисту від електромагнітного випромінення ще потребує додаткових досліджень, отримані результати вже можна застосувати для розробки нових типів приладів керування ближнім електромагнітним полем, включаючи нові типи електромагнітних сенсорів, малогабаритних антен, резонаторів та фільтрів.
Нещодавно зарубіжні вчені створили новий варіант «плаща-невидимки». В основі розробки – метаматеріал, який дозволяє робити сховані під ним предмети невидимими в широкому діапазоні випромінювання. Девід Сміт з університету міста Дьюка та його колеги з Південно-східного університету міста Нанкін (Китай) застосували новий підхід до створення «плаща-невидимки». У ньому випромінювання не огинає прихований предмет (такі рішення відомі давно). Навпаки – електромагнітні хвилі проходять крізь метаматеріал, досягають схованого там предмету і, відбиваючись від нього, розсіюються.