Dnešní elektroniku ohrožuje záplava elektromagnetických vln. Některé komponenty je kvůli tomu nutné stínit materiálem, který dokáže elektromagnetické záření blokovat. Takové stínění obvykle nežádoucí elektromagnetické vlny odráží pryč. 2D materiál z karbonitridu titanu ale dopadající elektromagnetické záření z významné části absorbuje a zároveň je velmi lehký a tudíž praktický.
Pro elektronická zařízení bývá podstatným problémem interference s okolním elektromagnetickým zářením. Proto některé klíčové komponenty takových zařízení bývají stíněné. Odborníci americké Drexel University nedávno zjistili, že výtečné stínění před elektromagnetickými vlnami nabízí 2D materiál tvořený karbonitridem titanu. Dokáže totiž do značné míry pohlcovat elektromagnetické záření, namísto toho, aby jej odrážel.
Náš prostor je přeplněný rozmanitými elektromagnetickými vlnami, od rádia a televize, až po mnohem modernější chytré telefony a Wi-Fi. Když jsou tomuto chaosu vystavena elektronická zařízení, tak se může stát, že dojde k oslabení spojení, snížení rychlosti přenosu a zpracování dat, a celkově snížení funkčnosti takového zařízení.
Z toho důvodu bývají některé komponenty elektroniky stíněné. Obvykle se k tomu používají tenké kovové folie, například měděné, které fungují tak, že nežádoucí signály odrážejí pryč. Elektroniku ochrání, ale podstatně zvyšují váhu nebo i velikost takového zařízení.
Kanit Hantanasirisakul se svými kolegy našli řešení tohoto problému u karbonitridu titanu. Jde o 2D materiál ze skupiny takzvaných „MXenes“, které tvoří karbidy, nitridy anebo právě karbonitridy. Tyto materiály již našly využití ve vodivých jílech, sprejovatelných anténách a podobných aplikacích.
Hantanasirisakulův tým zjistil, že velmi tenké filmy karbonitridu titanu, které jsou mnohem tenčí než lidský vlas, ve skutečnosti zamezují přístupu elektromagnetického záření k elektronice několikrát účinněji, nežli klasicky používaná měděná folie. Dokonce vyšlo najevo, že karbonitrid titanu je ještě užitečnější, než se očekávalo. Tento materiál totiž dopadající elektromagnetické záření z větší části pohlcuje, než aby ho odrážel zpět. Díky tomu vlastně karbonitrid titanu přispívá k celkovému snižování množství elektromagnetických vln v prostředí.
Jak uvádí Hantanasirisakul, pohlcování záření je mnohem lepší než jeho prosté odrážení. Odražené záření totiž stále může poškodit jinou komponentu či zařízení. Další výhodou je, že díky pohlcování záření a velmi malé tloušťce dotyčného materiálu bude možné při konstrukci nových elektronických zařízení „balit“ jednotlivé součást zvlášť, což by mělo dále zvýšit funkčnost a spolehlivost elektroniky.
Zdroj & foto: Drexel University