Les moteurs électriques et les appareils électroniques génèrent des champs électromagnétiques qui doivent parfois être blindés afin de ne pas affecter le fonctionnement de composants électroniques voisins ou la transmission de signaux. Alors que le blindage est généralement constitué de fines feuilles de métal ou de feuilles métallisées, celui-ci peut être considéré comme étant trop lourd et non adapté à la géométrie complexe de l’appareil.
Une équipe de recherche du Laboratory for Cellulose & Wood Materials, au sein de l’EMPA (Laboratoire Fédéral d’Essai des Matériaux et de Recherche), menée par les Docteurs Zhihui ZENG et Gustav NYSTRÖM, a conçu un nouveau matériau de blindage électromagnétique. Très efficace sur une large gamme de fréquences, très léger, très poreux, souple et durable ce matériau est élaboré à partir d’aérogel de nanofibres de cellulose et de nanofilaments d’argent. Avec une densité de seulement 1,7 milligramme par centimètre cube, l’aérogel de cellulose renforcé d’argent atteint alors un blindage de plus de 40 dB dans la gamme de fréquences du rayonnement radar à haute résolution (8 à 12 GHz). Un autre intérêt de ce système est que, outre la combinaison de nanocellulose et de nanofilaments d’argent et son épaisseur, ses propriétés peuvent être ajustées en contrôlant la structure et la taille de ses pores. Pour générer des pores de taille et de forme optimales, le matériau composite est déposé dans des moules pré-refroidis qui vont être lentement gelés. La croissance des cristaux de glace va former une structure de pores optimale pour atténuer les champs électromagnétiques. Selon les chercheurs, cette atténuation peut même être directionnelle, et au final le matériau conserve ses propriétés de blindage après plusieurs cycles de pliage.
En remplaçant les nanofilaments d’argent par des nanoplaquettes bidimensionnelles de carbure de titane, les scientifiques ont pu réaliser le matériau de blindage électromagnétique le plus léger au monde. Ces découvertes ont fait l’objet d’une publication en mars 2020 dans la revue ACS Nano sous le titre « Ultralight, Flexible, and Biomimetic Nanocellulose/Silver Nanowire Aerogels for Electromagnetic Interference Shielding».
Serveur web : https://www.empa.ch/web/s604/cellulose-emi-shielding
Date : 07/2020