Реєстраційний номер
0224U031760,
(0122U001958)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка фізичних основ управління електромагнітними властивостями композитних структур із комбінованими нанонаповнювачами
Назва етапу роботи
Розробка методів виготовлення композитних структур із селективним розподілом комбінованих наповнювачів (нановуглець, фероелектрик, магнетик) в полімерній матриці і дослідження характеристик екранування мікрохвильового випромінювання.
Керівник роботи
Вовченко Людмила Леонтіївна, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
12-06-2024
Організація виконавець
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Опис роботи
Розробка наукової концепції створення багатокомпонентних нанокомпозитних структур із керованими електродинамічними параметрами на основі встановлення загальних закономірностей у кореляції між типом композитної структури та електромагнітним відгуком, що характеризуються високою здатністю до екранування та поглинання мікрохвильового випромінювання, визначення особливостей впливу фазового складу багатокомпонентних наповнювачів в моношарах композитних структур на механізми дисипації енергії електромагнітних хвиль під час їх поширення крізь мультишарові КМ структури.
Опис етапу
Було виконано в повному обсязі і отримано ряд нових оригінальних результатів, які поглиблюють наукові знання щодо механізмів дисипації енергії електромагнітних хвиль і закономірностей поширення електромагнітного випромінювання (ЕМВ) в гетерогенних композитних середовищах.
Було розроблено композитні структури (КС) із селективним розподілом нановуглецевих та неорганічних наповнювачів в полімерній матриці, в у т. ч. мультишарові структури із різними типами складових – композитні шари із великою кількістю міжфазних границь, високопоруваті вуглецеві шари, а також виготовлено КС із використанням 3D друку полімерних шарів.
Експериментально та шляхом моделювання показана можливість керування коефіцієнтами відбиття, поглинання та проходження електромагнітного випромінювання (ЕМВ), а також значного збільшення ширини смуг поглинання ЕМВ на прикладі багатошарових композитних структур за рахунок створення неоднорідного середовища зі змінними електродинамічними параметрами (діелектрична та магнітна проникність) в напрямку поширення ЕМВ. Встановлено, що градієнтний розподіл концентрації нановуглецю в 3-шарових КС призводить до зміни балансу між коефіцієнтами відбиття R та поглинання A ЕМВ в сторону зменшення відбиття (R 0.05-0.1) внаслідок гарного узгодження імпедансів на першій границі «повітря-КС» та збільшення частки поглинутого ЕМВ (A0.9-0.95) всередині КС. Визначено закономірності в кореляції між типом композитної структури та механізмами електромагнітного відгуку в мікрохвильовому діапазоні частот (від 1 до 67 ГГц).
При використанні адаптивного алгоритму пошуку (MADS) визначено оптимальне поєднання параметрів шарів 4-шарових КС, які забезпечують широкі (〖∆f〗_10dB до 40 ГГц) та інтенсивні смуги поглинання ЕМВ (|〖RL〗_min | до 48 дБ) при товщинах КС до 2 мм, що складаються із композитних шарів нановуглець/неорганічний наповнювач/епоксидна смола.
Опис продукції
Автори роботи
Загородній Володимир Васильович
Лень Тетяна Анатоліївна
Перец Юлія Сергіївна
Турков Олег Володимирович
Яковенко Олена Сергіївна
Додано/оновлено в НРАТ
2024-06-12
