Максен из карбида титана превратил ткань в клетку Фарадея
Американские материаловеды разработали простой способ получения ткани с защитой от электромагнитного излучения гигагерцового диапазона. Для этого они несколько раз погружали хлопковые и льняные ткани в водный коллоидный раствор двумерного карбида титана. Подобная ткань работает схожим образом, что и клетка Фарадея — она смогла снизить излучение в сто миллионов раз, что превышает на три порядка существующие аналоги тканей с металлизированными включениями. Статья опубликована в журнале Carbon.
Электромагнитное излучение, согласно Всемирной организации здравоохранения, обладает возможным канцерогенным эффектом для человека — подробнее мы рассказывали об этом в нашем материале «Рак по телефону». К тому же электромагнитное излучение может привести к выводу из строя электрических устройств, что изучают и используют и американские, и российские военные для поражения беспилотных аппаратов и техники противника. Принцип защиты от воздействия электромагнитного излучения изобрел еще Фарадей: от воздействия электромагнитного поля можно экранироваться с помощью проводящей клетки.
Экранировка электромагнитного поля происходит за счет появления индуцированных зарядов на поверхности проводящей оболочки, которые компенсируют электрическое поле (и соответственно магнитное). В итоге напряженность электрического поля в полости равна нулю, что и защищает технику и человека, находящегося внутри. Принцип клетки Фарадея применяют, например, к строительным материалам для постройки зданий со стратегически важными вычислительными системами — четыре года назад американские инженеры разработали проводящий бетон. И если с воздействием на технику понятно как бороться, для человека это не совсем применимо — металлические сетки плохо комбинируются с одеждой.
Существует два подхода: создание проводящих волокон и плетение из них тканей или же модифицирование обычных тканей проводящими материалами. Первый подход пока что не годится по механическим свойствам проводящих материалов. Второй подход более реален — однако существующие проводящие добавки (углеродные материалы, проводящие полимеры или металлические частицы) имеют проблемы со стабильностью и с нанесением на ткани. На помощь приходят двумерные карбиды или нитриды переходных металлов — максены. На поверхности максена на основе карбида титанаTi