Films flexibles de protection contre les ondes électromagnétiques avec une réflexion quasi nulle dans la bande de fréquence 5G

Améliorer la fiabilité des voitures autonomes grâce à la technologie d'absorption et de blindage des ondes électromagnétiques !

Film de protection contre l’absorption des ondes électromagnétiques 5G développé par l’équipe de recherche de KIMS. Crédit : Institut coréen des sciences des matériaux (KIMS)

Une équipe de recherche dirigée par le Dr Sang-Bok Lee et Byeongjin Park du Département des composites fonctionnels de l’Institut coréen des sciences des matériaux (KIMS) a réussi à développer le premier film composite ultra-mince au monde. Ce film ne réfléchit pas les ondes électromagnétiques pour la communication 5G mais en absorbe plus de 90%. La technologie peut résoudre le problème d’interférence secondaire des ondes électromagnétiques pour la fréquence de communication 5G supérieure à 26 GHz.

Le bruit électromagnétique causé par les composants électroniques interfère avec les autres systèmes électroniques et détériore leurs performances. Pour éviter cela, un matériau de blindage est utilisé pour bloquer le bruit électromagnétique non intéressé des composants. Les matériaux de blindage à réflexion dominante existants qui sont hautement conducteurs, comme le métal et le carbone, réfléchissent plus de 90 % des ondes électromagnétiques, de sorte que le taux d’absorption réel est inférieur à 10 %. La communication 5G utilise des bandes de fréquences supérieures à 26 GHz, soit 10 fois plus élevées que la fréquence de la 3G/4G existante. Comme l’interférence secondaire du bruit électromagnétique est plus sévère avec une fréquence élevée et une courte longueur d’onde, il existe une forte demande pour des matériaux de blindage à capacité d’absorption élevée.

Le matériau de blindage à absorption dominante fabriqué par l’équipe de recherche est un matériau magnétique et un film composite à base de polymères avec des fibres conductrices cousues en forme de grille, qui absorbe les ondes électromagnétiques aux fréquences de communication 5G. Ce matériau absorbe plus de 90% des ondes électromagnétiques alors qu’il réfléchit moins de 1% de l’onde. De plus, comme ce matériau est fin et flexible, il n’y a pas eu de détérioration des performances après avoir été froissé ou plié.

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Photos et graphiques montrant que le film de protection contre l’absorption des ondes électromagnétiques 5G conserve ses performances même lorsqu’il est plié ou froissé puis déplié. Crédit : Institut coréen des sciences des matériaux (KIMS)

La technologie des matériaux de protection contre les ondes électromagnétiques à absorption dominante peut être utilisée dans divers domaines, y compris les smartphones qui utilisent la communication 5G/6G, les stations de base (petites cellules), les radars automobiles et les antennes satellites de communication en orbite basse. En particulier, seules deux ou trois entreprises aux États-Unis, en Allemagne et au Japon ont réussi à commercialiser la technologie car ces matériaux nécessitent des technologies de conception de matériaux de pointe pour montrer des performances avancées pour les bandes de fréquences 5G/6G.

Le chercheur principal Sang-Bok Lee, qui a dirigé la recherche, a déclaré : « Le matériau que nous avons développé utilise une grille conductrice pour présenter un nouveau concept de matériau ultra-mince qui absorbe la plupart des ondes électromagnétiques sans les refléter. Si la technologie est appliquée aux appareils de communication sans fil tels que les smartphones, ainsi qu’aux radars automobiles, la fiabilité de la conduite autonome sera grandement améliorée.”

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Comparaison des performances avec les matériaux existants (les matériaux existants doivent être plus épais pour augmenter l’absorbance (zone jaune), mais le matériau proposé peut atteindre une absorbance élevée avec un film mince en utilisant des grilles conductrices). Crédit : Institut coréen des sciences des matériaux (KIMS)

Le document de recherche a été publié dans le Journal de chimie des matériaux A.

L’équipe de recherche discute du transfert de technologie pour la production de masse de matériaux de protection contre l’absorption avec plusieurs entreprises. Ils mènent également d’autres recherches sur l’application du matériau aux systèmes radar ADAS.


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Plus d’information:
Seung Han Ryu et al, Films flexibles de protection contre les ondes électromagnétiques avec une réflexion quasi nulle dans la bande de fréquence 5G, Journal de chimie des matériaux A (2022). DOI : 10.1039/d1ta10065c

Fourni par le Conseil national de recherches sur la science et la technologie

Citation: Films flexibles de protection contre les ondes électromagnétiques à réflexion quasi nulle dans la bande de fréquences 5G (2022, 25 mars) récupéré le 25 mars 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-03-electromagnetic-shielding-flexible-near-zero -5g.html

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