Ученые выяснили, как уменьшить энергию электромагнитного излучения при помощи пленок никеля
Специалисты СПбГЭТУ «ЛЭТИ» исследовали тонкие пленки никеля, предназначенные для защиты модулей трансдермальных систем от воздействия электромагнитного излучения.
В последние годы активно развивается разработка трансдермальных систем (ТС), предназначенных для малоинвазивного введения лекарств. Такие системы позволяют вводить анальгетики, эндокринологические, урологические, психотропные и другие препараты через кожу. В СПбГЭТУ «ЛЭТИ» предложили оснастить ТС электронными компонентами для дистанционного включения и обмена данными. Такой вариант устройства требует защиты от воздействия внешних факторов, в том числе от электромагнитного излучения.
Обычно для решения этой задачи используются металлические корпуса. Ученые ЛЭТИ предложили другой вариант.
«Для защиты модулей трансдермальных систем от воздействия электромагнитного излучения мы предлагаем использовать тонкие пленки металлов высокой проводимости субмикронной и наноразмерной толщины. Подложкой для их формирования могут служить практически любые диэлектрические поверхности электротехнических устройств, требующих электромагнитной защиты», – рассказал электроник ИЦ ЦМИД СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Олег Анатольевич Тестов.
Тонкие пленки создавались с помощью магнетронной распылительной системы (МРС), где используются сформированные у поверхности катода скрещенные электрическое и магнитное поля. МРС устанавливается в вакууме и она обеспечивает высокую скорость и однородность нанесения, а также воспроизводимость свойств покрытий.
Никель был выбран из-за его свойств, а именно высокой электрической проводимостью и сравнительно низкой стоимостью по сравнению с золотом, серебром и другими благородными металлами.
«Преимущества никеля заключаются в высокой стойкости при эксплуатации в условиях воздействия повышенных влажности и температуры. К тому же, никель относится к магнитным материалам, что повышает потери энергии электромагнитной волны», – пояснил Олег Тестов.
Результаты проведенных работ показывают, что использование тонких пленок никеля толщиной от 35 нанометров снижает мощность электромагнитной волны не менее чем в 16 раз, и этого достаточно для многих технических применений.
Кроме того, разработанная учеными ЛЭТИ методика измерений позволяет оценивать возможность получения заданных характеристик электромагнитных экранов еще на этапе их проектирования.
«Предлагаемое нами техническое решение коррелирует с существующими теоретическими моделями, поэтому представляет собой хороший задел для проведений дальнейших исследований», – отметил Олег Тестов.
Исследования в области создания конформных покрытий на основе тонких металлических пленок для обеспечения электромагнитной безопасности электронных устройств выполняются в рамках одного из направлений работ, проводимых при поддержке Российского научного фонда.
Результаты исследований опубликованы в журнале Coatings.