Di Wayne Shirey, aggiornato il 24 marzo 2022

Nel mondo di oggi, quasi tutti i dispositivi elettronici, dagli smartphone ai macchinari industriali, generano o interagiscono con campi magnetici. Se non selezionati, questi campi possono distorcere le immagini, interrompere le letture del sensore e compromettere l'affidabilità del dispositivo. La schermatura magnetica è la scienza e l'arte di reindirizzare queste linee di campo in modo che i componenti sensibili rimangano inalterati.

Come i campi magnetici influenzano l'elettronica

I campi magnetici si formano ovunque fluisca il flusso magnetico:barre magnetiche, conduttori che trasportano corrente o persino il campo geomagnetico terrestre. I dispositivi che convertono i segnali magnetici in dati digitali, come la memoria magnetica o i sensori a effetto Hall, sono particolarmente vulnerabili. Il fatto che possiamo leggere questo articolo su uno schermo indica che l'industria ha padroneggiato soluzioni pratiche di schermatura.

Materiali chiave per la schermatura magnetica

Gli schermi efficaci devono mostrare un'elevata permeabilità magnetica, consentendo loro di attrarre e guidare le linee di campo lontano dalla zona protetta. I materiali comunemente usati includono:

• Mu‑metal (lega di nichel‑ferro di elevata purezza) – ampiamente utilizzato negli strumenti audio e di precisione.
• Permalloy (lega di nichel-ferro) – offre un'eccellente permeabilità per applicazioni a bassa frequenza.
• Ceramica ferritica – ideale per la schermatura ad alta frequenza nei circuiti RF.
• Acciaio inossidabile e acciaio al silicio – economicamente vantaggioso per la schermatura collettiva.
• Superconduttori (ad esempio niobio‑titanio) – fornire un perfetto diamagnetismo a temperature criogeniche.

I recenti progressi nel campo delle nanotecnologie hanno portato a rivestimenti a film sottile che possono essere applicati direttamente ai componenti, offrendo una protezione leggera e conforme senza l'ingombro dei tradizionali blocchi schermanti.

Oltre i campi magnetici:schermatura dalle interferenze RF

Molti materiali schermanti attenuano anche le interferenze in radiofrequenza (RFI) superiori a 100 kHz. Combinando la schermatura magnetica con involucri conduttivi, i progettisti possono ottenere una protezione completa contro i disturbi elettromagnetici sia statici che dinamici.

In sintesi, la scelta del giusto materiale di schermatura dipende dalla frequenza, dall'intensità del campo magnetico, dai vincoli meccanici e dal costo. Sfruttando leghe collaudate e nanomateriali emergenti, gli ingegneri possono salvaguardare i sistemi elettronici dall'influenza pervasiva dei campi magnetici.