Выявлен оптимальный состав материала для антенн 5G-связи — Naked Science
6 минут
НИТУ «МИСиС»

Выявлен оптимальный состав материала для антенн 5G-связи

4.5

Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Египта, Бразилии и Индии выявили оптимальный состав композита для использования в микроволновых диапазонах. Материал особенно перспективен для уменьшения электрических потерь в антеннах 5G-связи.

Выявлен оптимальный состав материала для антенн 5G-связи / ©ashik.pw

Статья о разработке опубликована в Nanomaterials. Композиционные материалы представляют интерес для исследователей со всего мира, в первую очередь благодаря проявлению новых свойств, нехарактерных для частей композита по отдельности. Материаловеды называют это нарушением принципа аддитивности.

Кроме того, зачастую композиты более технологически выгодны – они позволяют тратить меньше материалов, упрощать конструкции девайсов и так далее. Для достижения такой выгоды ученые проводят систематические эксперименты с различными модификациями материалов – теоретическое моделирование не всегда совпадает с практическими результатами.

Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Египта (Университет Танта), Бразилии (Федеральный университет в Сеаре) и Индии (Университет Гуджарат, Профессиональный университет Лавли) занимаются исследованием композиционных материалов на основе функциональных магнитных оксидов ионов железа (ферритов). Среди последних достижений – выявление оптимального состава композита из порошкообразного феррита и эпоксидной смолы для применения в устройствах микроволнового диапазона – для радиолокации, линий связи, спутниковых систем.

Частицы нанопорошка феррита. Просвечивающая электронная микроскопия. Средний диаметр частиц – около 80 нанометров / ©www.mdpi.com

«Такие материалы интересны с точки зрения возможности управления магнитными, электрическими и микроволновыми характеристиками, – комментирует один из авторов работы, научный сотрудник НИТУ «МИСиС» и Национальной академии наук Беларуси, кандидат физико-математических наук Алексей Труханов.

– В данной работе основной задачей было обнаружение корреляции между составом эпоксидно-ферритового композита и электрическими свойствами композита. То есть, мы проверяли, как процентное соотношение компонентов повлияет на электрические характеристики материала в широком диапазоне частот и внешних температур».

Корреляция теоретических и экспериментальных данных частотной дисперсии диэлектрической проницаемости композиционных материалов на основе ферритов. Кривые моделирования, рассчитанные в разных приближениях для образца с 20% феррита + 80% эпоксидной смолы (а), 30% феррита + 70% эпоксидной смолы (b), 40% феррита + 60% эпоксидной смолы (c), 50% феррита + 50 % эпоксидной смолы (d) при комнатной температуре / ©www.mdpi.com

Были исследованы составы с содержанием феррита в 20, 30, 40 и 50%. При этом физические показатели составов с содержанием феррита 30% и ниже совпадали с результатами теоретического моделирования, тогда как в случае с >30% – различались. Замеры проводились на частотах до 1 МГц и при различных температурах, от 30 до 100 градусов Цельсия. В целом, из рассмотренных композитов наилучшие электрические характеристики показали именно составы с 20%-м и 30%-м содержанием порошка.

По словам ученых, благодаря продемонстрированным диэлектрическим свойствам, такие композиты могут найти свое применения в современной микроволновой электронике. Работа выполнена в рамках гранта Российского научного фонда «Разработка и исследование новых композиционных материалов «полимер/наноуглерод/феррит» для развития 5G-технологий». 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» — российский технический университет; первый вуз в стране, получивший статус «Национального исследовательского технологического университета», лучший вуз России 2019 года по версии Forbes Россия. Сегодня в состав НИТУ «МИСиС» входят 9 институтов и 6 филиалов, 4 из которых работают в России и 2 за рубежом.
16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

5 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 13:15 (мск), NASA начнет трансляцию исторического события: первого полета вертолета Ingenuity, доставленного на Марс вместе с планетоходом Perseverance. Посмотреть трансляцию можно на нашем сайте.

Вчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

16 апреля
8 минут
Александр Березин

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

Вчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

26 марта
12 минут
Василий Парфенов

Похоже, история с американскими военными и «неопознанными воздушными феноменами» только набирает обороты. Новое расследование раскрыло многократные встречи нескольких кораблей Военно-морского флота Соединенных Штатов с аномально ведущими себя летательными аппаратами. Причем происходило это вне пределов досягаемости для любого коммерческого дрона или иного известного компактного БПЛА.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: