Ny ramme fremmer effektiv elektromagnetisk bølgeabsorption

Et forskerhold ledet af prof. Wang Junfeng fra Hefei Institutes of Physical Science ved det kinesiske videnskabsakademi har udviklet en bio-inspireret metal-organisk ramme (Bio-MOF) for at opnå effektiv absorption af elektromagnetiske bølger.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Small .

Metalorganiske rammer (MOF'er) anses for at være en af ​​de fremragende forløbere for elektromagnetiske bølgeabsorptionsmaterialer. Typisk udviser MOF-afledte absorberende materialer unikke fordele i impedanstilpasning og mikrobølgetab på grund af deres fremragende ledningsevne, magnetisme, tilstrækkelige defektsteder og grænsefladestruktur. Men for at opnå effektiv absorption af elektromagnetiske bølger over et bredt frekvensområde skal adskillige udfordringer overvindes, samtidig med at lethed og fleksibilitet bevares.

I denne undersøgelse, ved at bruge biomineraliseret bovint serumalbumin (BSA) protein som skabelon, kontrollerede forskerholdet med succes krystalstrukturen af ​​Mil-100, en type Fe-baseret MOF-materiale.

Dette førte til udviklingen af ​​et unikt biologisk MOF-materiale kaldet BSA@Mil-100, som udviste en hierarkisk selvsamlet struktur lige fra nano- til mikrometerskalaen og udviste bemærkelsesværdige egenskaber ved mikrobølgeabsorption (MA).

"Sammenlignet med konventionel Mil-100 viste BSA@Mil-100 betydelige forbedringer i dets evne til at absorbere mikrobølger," sagde Sajid ur Rehman, førsteforfatter af undersøgelsen.

Forskningsresultaterne viste, at ved et superhøjt frekvensområde på 8,85 GHz opnåede BSA@Mil-100 en bemærkelsesværdig forbedret mikrobølgeabsorptionsydelse. Den nåede et absorptionsniveau på -58 dB og en bredbåndsbredde på 6,79 GHz.

Denne tilgang repræsenterer en lovende grænse i designet af højtydende mikrobølgeabsorptionsmaterialer, ifølge holdet.

Flere oplysninger: Sajid ur Rehman et al., Hierarchical-Bioinspired MOFs Enhanced Electromagnetic Wave Absorption, Small (2023). DOI:10.1002/sml.202306466

Journaloplysninger: Lille

Leveret af Chinese Academy of Sciences