De resultaten onthullen ingewikkelde structurele parameters, met name de dikte van de eiwitkooien, en hun impact op elektromagnetische eigenschappen. De huidige verkenning ontleedt hun rol bij het vormgeven van diëlektrische eigenschappen en het bereiken van optimale impedantie-matching, waarbij licht wordt geworpen op structurele mechanismen die bijdragen aan de absorptieprestaties van de radardwarsdoorsnede (RCS) van het materiaal. Krediet: Sajid
Een onderzoeksteam onder leiding van prof. Wang Junfeng van het Hefei Institute of Physical Science van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een bio-geïnspireerd metaal-organisch raamwerk (Bio-MOF) ontwikkeld om een efficiënte absorptie van elektromagnetische golven te bereiken.
Het onderzoek is gepubliceerd in Klein.
Metaalorganische raamwerken (MOF’s) worden beschouwd als een van de uitstekende voorlopers van materialen voor elektromagnetische golfabsorptie. Typisch vertonen MOF-afgeleide absorberende materialen unieke voordelen bij impedantie-aanpassing en microgolfverlies vanwege hun uitstekende geleidbaarheid, magnetisme, voldoende defectplaatsen en grensvlakstructuur. Om echter een efficiënte absorptie van elektromagnetische golven over een breed frequentiebereik te bereiken, moeten er meerdere uitdagingen worden overwonnen met behoud van lichtheid en flexibiliteit.
In deze studie, waarbij gebruik werd gemaakt van gebiomineraliseerd runderserumalbumine (BSA)-eiwit als sjabloon, controleerde het onderzoeksteam met succes de kristalstructuur van Mil-100, een type op Fe gebaseerd MOF-materiaal.
Dit leidde tot de ontwikkeling van een uniek biologisch MOF-materiaal genaamd BSA@Mil-100, dat een hiërarchische, zelf-geassembleerde structuur vertoonde variërend van nano- tot micrometerschaal en opmerkelijke microgolfabsorptie-eigenschappen (MA) vertoonde.
“Vergeleken met conventionele Mil-100 liet BSA@Mil-100 significante verbeteringen zien in zijn vermogen om microgolven te absorberen”, zegt Sajid ur Rehman, eerste auteur van het onderzoek.
De onderzoeksresultaten toonden aan dat BSA@Mil-100 bij een superhoog frequentiebereik van 8,85 GHz opmerkelijk verbeterde microgolfabsorptieprestaties behaalde. Het bereikte een absorptieniveau van -58 dB en een breedbandbreedte van 6,79 GHz.
Deze aanpak vertegenwoordigt volgens het team een veelbelovende grens in het ontwerp van hoogwaardige microgolfabsorptiematerialen.
Meer informatie:
Sajid ur Rehman et al, Hiërarchisch-bio-geïnspireerde MOF’s verbeterde elektromagnetische golfabsorptie, Klein (2023). DOI: 10.1002/klein.202306466
Tijdschriftinformatie:
Klein
Geleverd door de Chinese Academie van Wetenschappen
