بررسی مواد هوشمند و نانوکامپوزیت های نوین مورد استفاده در ساختار فیلترهای تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و تاثیر آن بر کاهش حجم، بهبود کارآیی و گسترش صنعتی شدن آن ها

در دنیای امروز، حضور گسترده تجهیزات الکترونیکی در صنایع مختلف و زندگی روزمره، اهمیت مقابله با تداخل الکترومغناطیسی (EMI) را دوچندان کرده است. EMI نه تنها باعث کاهش کارآیی و افزایش خرابی تجهیزات حساس الکترونیکی می شود، بلکه می تواند ایمنی و قابلیت اطمینان کل سامانه های فنی را نیز تحت تاثیر قرار دهد. تکنولوژی سنتی فیلترهای EMI که عمدتا مبتنی بر فلزات و مواد حجیم بود، دیگر پاسخگوی نیازهای روزافزون تجهیزات مدرن با ابعاد کوچک و طراحی های پیچیده نیست. هدف از این پژوهش، بررسی جامع نقش مواد هوشمند و نانوکامپوزیت های نوین در ارتقا و تحول ساختار فیلترهای EMI و تجزیه و تحلیل اثرات آن ها بر کاهش حجم، افزایش کارآیی و تسهیل مسیر صنعتی سازی این فیلترها است تا چشم اندازی روشن برای پژوهشگران و فعالین صنعتی ترسیم گردد. در این مطالعه، ابتدا اهمیت و اصول عملکردی EMI و لزوم استفاده از فیلترهای پیشرفته تشریح شده، سپس به معرفی مواد هوشمند نظیر آلیاژهای حافظه دار و پلیمرهای الکتروفعال و همچنین نانوکامپوزیت هایی با پایه کربنی و فلزی پرداخته می شود. رفتار دینامیک و تنظیم پذیری این مواد سبب می شود تا فیلترهای ساخته شده از آن ها نه تنها نقش موثرتر و قابل اطمینان تری در مهار امواج مزاحم ایفا کند، بلکه حجم و وزن آن ها نسبت به نمونه های سنتی به شدت کاهش یابد. از سوی دیگر، خلق نانوکامپوزیت هایی با خواص مهندسی شده، امکان بهینه سازی هم زمان چندین ویژگی مانند رسانایی الکتریکی، جذب انرژی امواج و مقاوت حرارتی را فراهم ساخته است. مطالعات اخیر نشان می دهد بهره گیری از این مواد باعث می شود فیلترهای EMI بتوانند در محصولات الکترونیک قابل حمل و تجهیزات مخابراتی پیشرفته مانند نسل های ۴G و ۵G به راحتی ادغام شوند. یکی دیگر از محورهای این پژوهش، ارزیابی مزایا و چالش های مسیر صنعتی سازی مواد هوشمند و نانوکامپوزیت ها است؛ از جمله کاهش هزینه تولید به واسطه کاهش مواد موردنیاز، سهولت فرآیند ساخت، افزایش دوام، ولی همچنین چالش های مربوط به هزینه های مواد اولیه و کنترل کیفیت.

کلیدواژه ها:

مواد هوشمند ، نانوکامپوزیت ، فیلتر تداخل الکترومغناطیسی ، کاهش حجم ، بهبود کارآیی