I film MXene di spessore nanometrico uniforme possono essere utilizzati come schermi elettromagnetici in dispositivi elettronici flessibili e dispositivi di telecomunicazione 5G Credito:Korea Institute of Science and Technology (KIST)
Un team di ricerca coreano ha sviluppato una tecnologia per fabbricare un materiale ultrasottile per la schermatura delle interferenze elettromagnetiche (EMI). Il gruppo di ricerca, guidato da Koo Chong Min, il capo del Centro di ricerca sull'architettura dei materiali presso il Korea Institute of Science and Technology (KIST, Presidente ad interim Yoon Seok-jin), ha annunciato di aver sviluppato un film ultrasottile di spessore nanometrico utilizzando MXene, un nuovo nanomateriale bidimensionale per la schermatura EMI. La ricerca è stata condotta congiuntamente con un team guidato dal professor Kim Sang-ouk del Dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali presso il Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST, Presidente:Shin Sung-chul) e un gruppo di ricerca guidato dal professor Yury Gogotsi della Drexel University.
Film MXene di spessore micrometrico con elevata conduttività elettrica, segnalato da Koo Chong-min nel 2016, presentano un'eccezionale schermatura contro le interferenze elettromagnetiche. Però, non ci sono tecnologie che potrebbero essere utilizzate per applicare direttamente MXene a dispositivi elettronici altamente integrati, come le comunicazioni 5G e i dispositivi mobili.
Il team di ricerca congiunto KIST-KAIST-Drexel ha utilizzato una tecnica di autoassemblaggio per fabbricare un film MXene ultrasottile con uno spessore uniforme su scala atomica. Il film MXene è segnalato per avere prestazioni di schermatura elettromagnetica assoluta eccezionali (efficacia della schermatura relativa a spessore e densità) che è di gran lunga superiore a quella di qualsiasi altro materiale segnalato fino ad oggi.
La figura mostra la trasmittanza ottica di film MXene multistrato raccolti su un substrato di vetro. Uno strato di pellicola assemblata mostra una trasmittanza del 90% a una lunghezza d'onda di 550 nm. La trasmissione diminuisce gradualmente con il numero di strati sovrapposti, ma rimane ancora al 45% per il film dell'ultimo strato. L'assorbanza (a 550 nm) aumenta linearmente con il numero di strati sovrapposti, garantendo il controllo dello spessore del film con una precisione di ?2 nm. Credito:Korea Institute of Science and Technology (KIST)
Aggiungendo una soluzione volatile sulla superficie di una soluzione diluita di MXene, il team di ricerca è stato in grado di indurre fiocchi galleggianti di MXene. Convezione verticale, derivanti da differenze di tensione superficiale, causato l'autoassemblaggio dei fiocchi di MXene di dimensioni micron, creando così un film MXene ultrasottile di grandi dimensioni con uno spessore uniforme su scala atomica. Il team di ricerca ha scoperto che i film MXene stratificati per raggiungere uno spessore di 55 nm forniscono un'efficienza di schermatura elettromagnetica del 99%. I film ultrasottili MXene fabbricati utilizzando la nuova tecnologia del team possono essere facilmente trasferiti su qualsiasi substrato e stratificati più volte per uno spessore personalizzato, trasmissione, e resistenza superficiale.
"Abbiamo utilizzato una tecnica di autoassemblaggio per fabbricare un Ti . ultrasottile 3 C 2 T X Film MXene con spessore uniforme su scala atomica. Questa tecnologia ha aiutato a esaminare il meccanismo di schermatura elettromagnetica di nanomateriali 2-D di spessore nanometrico e a sviluppare una tecnologia applicativa di schermatura elettromagnetica ultrasottile per l'elettronica flessibile, " disse Koo Chong Min, il capo del Centro di ricerca sull'architettura dei materiali presso KIST. "Riteniamo che la tecnologia MXene con rivestimento ultrasottile possa essere applicata a vari dispositivi elettronici ed essere utilizzata per la produzione di massa, facilitando così la ricerca sull'applicazione della schermatura elettromagnetica leggera di nuova generazione e dell'elettronica flessibile e stampabile."
