Gradientowy materiał kompozytowy o osnowie polimerowej z fazą wzmacniającą w postaci struktur węglowych, zwłaszcza do ekranowania fal elektromagnetycznych oraz sposób jego wytwarzania

Ciągły rozwój techniki prowadzi do coraz częstszego wykorzystywania promieniowania elektromagnetycznego o coraz wyższych częstotliwościach. Promieniowanie elektromagnetyczne, oprócz powodowania zanieczyszczeń zakłócających działanie urządzeń elektrycznych, niekorzystnie oddziałuje na organizmy żywe. Rosnący problem promieniowania można zminimalizować stosując materiały ekranujące pole elektromagnetyczne, które cieszą się coraz większym zainteresowaniem komercyjnym i wojskowym. Niedogodnością obecnie produkowanych barier jest fakt, że wykazują skuteczność jedynie dla wąskich zakresów częstotliwości. Przedmiotem wynalazku jest materiał kompozytowy o osnowie polimerowej z fazą wzmacniającą w postaci struktur węglowych i sposób jego wytwarzania, znajdujący zastosowanie w wielu gałęziach techniki, w tym w elektronice, przemyśle militarnym, a ponadto do budowy urządzeń ekranujących pole elektromagnetyczne o szerokim spektrum częstotliwości mieszczącym się w zakresie 30 kHz – 30 GHz przy jednoczesnym wyeliminowaniu do minimum niekorzystnego zjawiska odbicia promieniowania od powierzchni kompozytu.

Opracowane innowacyjne materiały kompozytowe wzmacniane nanostrukturami węglowymi mogą być z powodzeniem wykorzystane przy produkcji: innowacyjnych barier elektromagnetycznych wykazujących wysoką skuteczność ekranowania pola elektromagnetycznego z szerokiego zakresu fal radiowych przy zastosowaniu zjawiska całkowitej absorbcji z pominięciem odbicia fal na granicy ośrodków ekran-powietrze, superkondensatorów (ze szczególnym uwzględnieniem materiału anody), cienkie warstwy dielektryczne i półprzewodnikowe szeroko stosowane w elektronice i optoelektronice np. cienkowarstwowe tranzystory organiczne.

- poprawa jakości
- zgodność z normami
- wprowadzenie nowego produktu/usługi

Innowacyjne nanokompozyty polimerowe, nanostruktury węglowe, materiały do ekranowania pól elektromagnetycznych w szerokim spektrum częstotliwości, materiały przewodzące, materiały dielektryczne

Zakłada się, że zgłoszony wynalazek w postaci innowacyjnych gradientowych materiałów kompozytowych na bazie polimerów wzmacnianych nanostrukturami węglowymi, które cechować się będą wysoką skutecznością tłumienia promieniowania elektromagnetycznego o szerokim spektrum częstotliwości, będą stanowić doskonałą alternatywę dla obecnie produkowanych materiałów ekranujących, skutecznych tylko w wąskich zakresach częstotliwości (w ich przypadku mechanizm ekranowania oparty jest na zjawisku odbicia, co w rzeczywistości nie powoduje eliminacji szkodliwego promieniowania i może prowadzić do powstawania jeszcze większego zagrożenia ludzkiego życia, na skutek interferencji fal odbitych od powierzchni materiału ekranującego). Dodatkowo zakłada się, że zastosowanie technologii niekonwencjonalnego formowania wtryskowego, opracowanego przez autorów, pozwoli na wytworzenie materiału o podwyższonych własnościach wytrzymałościowych, co również będzie się wiązało z stosowaniem mniejszej ilości drogiej fazy wzmacniającej (ze względu na występowanie w kompozycie mocno rozwiniętej wielowarstwowej strefy ścinania), szerszym spektrum możliwych aplikacji oraz zapewni zachowanie zbliżonej do powietrza przenikalności elektrycznej badanych kompozytów dzięki czemu uniknie się niekorzystnego zjawiska odbicia promieniowania na granicy ośrodków powietrze-materiał ekranujący oraz zapewni całkowitą absorbcję promieniowani w jego wnętrzu niwelując tym samym do zero zagrożenie zdrowia i życia organizmów żywych wynikające z obecności niebezpiecznego promieniowania.
Unikalna struktura materiałów kompozytowych zgłoszona we wniosku patentowym, w połączeniu z ich wysoką skutecznością tłumienia promieniowania elektromagnetycznego niskich i wysokich częstotliwości stanowi doskonały zadatek tematyczny potencjalnej aplikacji w przemyśle wysokich technologii, a oryginalność podejmowanej tematyki badawczej wynalazku z całą pewnością pozwoli na rozwój tego typy materiałów, tym samym bezpośrednio przyczyni się do rozwoju nauki, w tym w szczególności inżynierii materiałowej oraz nanotechnologii.

- Budownictwo
- Transport
- Przemysł lotniczy
- Przemysł materiałowy
- Przemysł górniczy
- Elektronika, mikroelektronika

- prototyp
- zakończone badania
- technologia gotowa do zastosowania

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim
- Twórca jest zainteresowany zbyciem praw majątkowych do wynalazku

- instytut naukowo - badawczy, uniwersytet
- ośrodek transferu technologii
- przemysł
- usługi

wyniki szczegółowych badań laboratoryjnych określające morfologię, strukturę oraz własności fizyczne opracowanych materiałów kompozytowych ze szczególnych uwzględnieniem własności elektrycznych, magnetycznych oraz optycznych. Narzędzia użyte do analizy opracowanych materiałów m.in.: specjalistyczne stanowisko do badania kompatybilności elektromagnetycznej, wysokorozdzielcza transmisyjna mikroskopia elektronowa, skaningowa mikroskopia elektronowa ze spektrometrem dyspersji energii, rentgenowska analiza dyfrakcyjna, spektroskopia elipsometryczna, spektrofotometria w świetle widzialnym i ultrafiolecie, spektroskopia impedancyjna, spektroskopia fourierowska i w podczerwieni.