حال ہی میں، سن رونگ اور شینزین انسٹی ٹیوٹ آف ایڈوانسڈ ٹیکنالوجی، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز کے دیگر متعلقہ محققین نے ہلکے وزن والے چاندی/کم شدہ گرافین آکسائیڈ لیپت کاربونائزڈ میلامین (CMF/rGO/Ag) فوم مواد تیار کرنے کے لیے ایک قدمی گرمی کے علاج کی ایک سادہ حکمت عملی تجویز کی۔ کاربونائزڈ مرکب میلمین فوم مواد نے بہترین مکینیکل خصوصیات اور بہترین EMI شیلڈنگ اثر (EMI SE) فراہم کیا۔
5G کمیونیکیشنز اور سمارٹ فونز کے عروج نے برقی مقناطیسی مداخلت کے مسئلے کو اور بڑھا دیا ہے۔
شدید برقی مقناطیسی مداخلت ڈیٹا کے نقصان، سسٹم کی خرابی، اور انسانی صحت کو بھی خطرے میں ڈال سکتی ہے۔
انتہائی کم کثافت اور اچھی مکینیکل لچک کے ساتھ اعلیٰ کارکردگی والے برقی مقناطیسی مداخلت کو بچانے والے مواد کی ترقی نقصان دہ برقی مقناطیسی لہروں کی آلودگی یا تابکاری کو دبانے کا ایک مؤثر طریقہ ہے۔
روایتی دھاتی مواد کے لیے، چالکتا کو بہتر بنانا ہمیشہ سے اعلیٰ کارکردگی والے شیلڈنگ مواد کے حصول کے لیے بنیادی حکمت عملی رہی ہے۔
اس کے علاوہ، نئے نینو میٹریلز جیسے گرافین، کاربن نانوٹوبس، اور MXene میں بھی اعلی EMI شیلڈنگ کارکردگی کی اطلاع ملی ہے۔
نینو میٹریلز کے انتہائی لچکدار مینوفیکچرنگ کے عمل کی وجہ سے، ان مواد کو EMI شیلڈنگ کے لیے فوم یا فلم کی شکل میں پروسیس کیا جاتا ہے۔ نینو میٹریلز کی جھاگ والی شکل کے مقابلے میں، گھنی فلمیں اعلی چالکتا کی نمائش کرتی ہیں۔
اعلی چالکتا واقعہ برقی مقناطیسی لہروں کی مضبوطی سے عکاسی کرتے ہوئے براہ راست اعلی EMI SE پیدا کر سکتی ہے۔
مثال کے طور پر، انتہائی ترسیلی دھاتوں کی برقی مقناطیسی لہروں کی عکاسی کا گتانک عام طور پر 90% سے زیادہ ہوتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ 90% واقعہ برقی مقناطیسی لہریں خالی جگہ میں منعکس ہوں گی۔
منعکس برقی مقناطیسی لہریں سنگین ثانوی برقی مقناطیسی تابکاری آلودگی کا سبب بھی بن سکتی ہیں۔ کم الیکٹرو میگنیٹک ویو ریفلیکشن گتانک کے ساتھ اعلیٰ کارکردگی والے EMI شیلڈنگ مواد کو حاصل کرنا اب بھی ایک چیلنج ہے۔
جھاگ کی قسم کو بچانے والا مواد ایک غیر محفوظ ساخت پر مشتمل ہے۔ اس کے ہلکے وزن، اچھی مکینیکل کمپریسبلٹی اور ایڈجسٹ ایبل EMI شیلڈنگ کارکردگی کی وجہ سے، اس میں روایتی سخت دھاتی شیلڈنگ مواد کو تبدیل کرنے کی بڑی صلاحیت ہے۔
خاص طور پر، غیر محفوظ ڈھانچہ جھاگ کی قسم کے شیلڈنگ مواد کو واقعہ برقی مقناطیسی لہروں پر واضح متعدد عکاسی کرنے کے قابل بناتا ہے، تاکہ جھاگ برقی مقناطیسی لہروں کو جذب اور کم کر سکے۔ یہ بتایا گیا ہے کہ غیر محفوظ ڈھانچہ MXene کے ذریعہ برقی مقناطیسی لہروں کے جذب کو بڑھا دے گا۔
ٹھوس مواد کے مقابلے میں، غیر محفوظ ڈھانچے میں بہتر برقی مقناطیسی لہر کی رکاوٹ مماثلت کی صلاحیت ہوتی ہے، اور واقعہ برقی مقناطیسی لہروں کو شیلڈنگ فوم کے اندرونی ڈھانچے میں داخل کر سکتی ہے۔ لہذا، کم ریفلیکشن گتانک اور اعلی جذب گتانک کے ساتھ EMI شیلڈنگ مواد میں اچھی مائبادی مماثلت (کم عکاسی) اور اعلی متعدد عکاسی ہونی چاہئے۔ مثال کے طور پر، پرتوں والے ڈھانچے، کثیر پرت کے ڈھانچے اور آئسوٹروپک ڈھانچے تیار کیے گئے ہیں، جن میں اعلی EMI SE اور جذب کوفیشینٹس ہیں۔ عام طور پر، پیچیدہ ڈھانچے اور کثیر اجزاء میں اکثر ملٹی سٹیپ پروسیسنگ شامل ہوتی ہے، اور مکینیکل لچک ناقص ہوتی ہے۔
سلور چڑھایا ہوا پولیمائیڈ فوم فزیکل اسپرے کے طریقہ سے تیار کیا گیا تھا، اور اس کی کثافت 23kg/m3 تھی۔ سلور چڑھایا میلمین جھاگ کیمیائی جمع کے ذریعہ تیار کیا گیا تھا۔ تیار شدہ سلور چڑھایا میلامائن فوم کا EMI ہائی ایس ای 90 ڈی بی اور سلور کا مواد 63.5 wt% ہے۔ اس کے علاوہ، ایک کاپر/نکل لیپت پولی میتھکرائی لیمائیڈ ہائبرڈ فوم اور گولڈ نینو پارٹیکل لیپت پولیمر پر مبنی نانوفائبر برقی مقناطیسی مداخلت کو بچانے والا الیکٹرو لیس پلیٹنگ طریقہ بھی تجویز کیا گیا ہے۔
تاہم، سخت دھات اور لچکدار فریم کے درمیان موروثی انٹرفیس کی مماثلت کی وجہ سے، الیکٹروپلاٹنگ، الیکٹرو لیس پلیٹنگ اور فزیکل اسپرےنگ کے ذریعے تیار کردہ دھاتی فوم شیلڈنگ مواد میں میکانی خصوصیات خراب ہیں۔ دھاتی ذرات اور لچکدار فوم کنکال کے درمیان تعلق کو بڑھانا اور دھاتی فوم شیلڈنگ مواد کو بہترین مکینیکل خصوصیات کے ساتھ محسوس کرنا ابھی بھی چیلنجوں سے بھرا ہوا ہے۔
اس مطالعہ میں، مصنف نے ہلکے وزن میں چاندی/کم شدہ گرافین آکسائیڈ لیپت کاربونائزڈ میلامین (CMF/rGO/Ag) جامع فوم مواد تیار کرنے کے لیے ایک قدمی گرمی کے علاج کی ایک سادہ حکمت عملی تجویز کی، جس میں بہترین مکینیکل خصوصیات اور بہترین EMI شیلڈنگ اثر (EMI SE) ہے۔ جامع فریم ورک اور سلور کے درمیان بہتر انٹرفیس کی وجہ سے، CMF/rGO/Ag فوم نے 1000 لوڈنگ-ان لوڈنگ کمپریشن ٹیسٹ سائیکلوں کے بعد بہترین ساختی استحکام دکھایا۔ اس کے علاوہ، جھاگ کا EMI SE صرف 50.6 mg cm16 g-2 کی کثافت اور 1 vol% کے انتہائی کم Ag مواد پر 0.09 dB تک پہنچ گیا۔
دلچسپ بات یہ ہے کہ غیر محفوظ فریم ورک اور ایک سے زیادہ انٹرفیس کے تعاون کے نتیجے میں CMF/rGO/Ag فوم کا غیر معمولی طور پر زیادہ جذب گتانک (0.5 سے زیادہ) ہوا۔ CMF/rGO/Ag فوم کے اعلی جذب کوفیشینٹ شیلڈنگ میکانزم کا مزید مطالعہ محدود عنصر تجزیہ (FEA) کے ذریعے کیا گیا۔ CMF/rGO/Ag فوم کی بہترین قریب ترین فیلڈ EMI شیلڈنگ کارکردگی سے پتہ چلتا ہے کہ کم کثافت، مضبوط CMF/rGO/Ag فوم میں الیکٹرانک پیکیجنگ کے لیے EMI شیلڈنگ مواد کے طور پر بڑے فوائد اور وسیع اطلاق کے امکانات ہیں۔