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.
НИТУ «МИСиС»
28 статей
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.
Вчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Вчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Вчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

Вчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[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: