Advertentie
Moderne elektronica zoals smartphones, 5G-antennes, wifi-routers en medische sensoren zenden continu elektromagnetische signalen uit. Die signalen kunnen in sommige gevallen leiden tot elektromagnetische interferentie (EMI), waardoor gevoelige schakelingen verstoord raken of tijdelijk uitvallen. Vooral voor medische sensoren en implantaten vormt dat een risico. Onderzoekers van de Universiteit van Glasgow presenteren nu een alternatief: een ultradunne, flexibele en doorzichtige folie die elektromagnetische straling vrijwel volledig kan blokkeren.
Tot nu toe werd EMI-afscherming voornamelijk gerealiseerd met relatief dikke metalen lagen. Deze bieden weliswaar effectieve bescherming, maar zijn zwaar, onbuigzaam en niet transparant. Daarmee zijn ze ongeschikt voor toepassingen zoals flexibele elektronica, transparante displays of lichtdoorlatende medische systemen.
De ontwikkeling is gepubliceerd in het vakblad ACS Nano. De folie bestaat uit een netwerk van zilver-nanodraden, aanzienlijk dunner dan een menselijke haar. In plaats van een willekeurige verspreiding zijn de nanodraden via elektrische velden gericht geplaatst op een transparante kunststoflaag, waardoor geordende patronen ontstaan.
Tussen de draden blijven microscopische openingen aanwezig die functioneren als kleine energiebuffers. Deze verminderen inkomende elektromagnetische golven voordat ze het te beschermen apparaat bereiken. Vervolgens is het netwerk bewerkt met korte laserpulsen om contactpunten te lassen en isolerende resten te verwijderen. Hierdoor kan de folie storende straling bijna volledig filteren, terwijl zij licht grotendeels doorlaat.
Uit tests blijkt dat de folie meer dan 99,97 procent van de verstoring in veelgebruikte WiFi- en 5G-frequentiebanden blokkeert. Tegelijkertijd blijft de transparantie op circa 83 procent en is de totale dikte slechts ongeveer vijf micrometer – dunner dan een haar.
De technologie kan belangrijke implicaties hebben voor toekomstige toepassingen, zoals flexibele displays, wearables en implantaten die beschermd moeten worden zonder extra gewicht of verlies van transparantie. Het proces is bovendien schaalbaar; er zijn al folies geproduceerd tot 40 bij 80 centimeter. De levensduur en geschiktheid voor langdurig gebruik, bijvoorbeeld in het menselijk lichaam, moeten echter nog verder worden onderzocht.