Se sabe que la radiación electromagnética descargada por equipos y dispositivos electrónicos dificulta su buen funcionamiento. Los materiales convencionales que se utilizan hoy en día para protegerse de las ondas electromagnéticas entrantes tienden a ser láminas de metal o compuestos, que se basan en la reflexión como mecanismo de protección.

Pero ahora, materiales como los aerogeles de grafeno están ganando terreno como alternativas más deseables porque actúan como absorbentes electromagnéticos. Se espera que mejoren el almacenamiento de energía, sensores, nanoelectrónica, catálisis y separaciones, pero los aerogeles de grafeno son prohibitivamente caros y difíciles de producir para aplicaciones a gran escala debido a los complicados pasos de purificación y funcionalización involucrados en su fabricación.

Entonces, un equipo de investigadores en China se propuso diseñar un material más barato con propiedades similares a un aerogel de grafeno, en términos de conductividad, así como un peso ligero, anticorrosivo estructura porosa. En el diario Letras de física aplicada , los investigadores describen el nuevo material que crearon y su desempeño.

Aming Xie, un experto en química orgánica, y Fan Wu, ambos afiliados a PLA University of Science and Technology, trabajó con colegas de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Nanjing para aprovechar la química orgánica y los polímeros conductores para fabricar un absorbente electromagnético tridimensional (3-D) de polipirrol (PPy) basado en aerogel.

Eligieron concentrarse en este método porque les permite "regular la densidad y la propiedad dieléctrica de los polímeros conductores a través de la formación de poros durante la polimerización por oxidación del monómero pirrol, "explicó Wu.

Y el proceso de fabricación es sencillo. "Requiere sólo cuatro reactivos químicos comunes:pirrol, cloruro férrico (FeCl3), etanol y agua, lo que lo hace lo suficientemente barato y permite la fabricación a gran escala, ", Dijo Wu." También podemos verter la solución de FeCl3 directamente en la solución de pirrol, no gota a gota, para forzar al pirrol a polimerizar en un aerogel 3-D en lugar de partículas de PPy ".

En breve, El aerogel 3-D PPy del equipo está diseñado para exhibir "propiedades deseables, como una estructura porosa y baja densidad, "Señaló Wu.

Más allá de eso, su rendimiento de absorción electromagnética, con bajas pérdidas, es muy prometedor. "Creemos que un rango de absorción 'amplio' es más útil que una alta absorción dentro de una frecuencia, ", Dijo Wu. En comparación con trabajos anteriores, El nuevo aerogel del equipo tiene el menor ajuste y el ancho de banda efectivo más amplio, con una pérdida de reflexión por debajo de -10 decibeles.

En términos de aplicaciones, basado en la combinación de baja adjunción y un ancho de banda efectivo "amplio", los investigadores esperan ver su aerogel 3D PPy utilizado en revestimientos de superficies para aviones.

Otra aplicación potencial es como recubrimientos dentro del ámbito de la prevención y el control de la corrosión. "Los recubrimientos anticorrosivos comunes contienen una gran cantidad de zinc (70 a 80 por ciento en peso), y estas partículas no solo sirven como cátodo al corroerse para proteger la estructura de hierro sino también para mantener una conductividad adecuada para el proceso electroquímico, ", Señaló Wu." Si nuestro aerogel 3-D PPy pudiera construir una red de conductividad en este tipo de recubrimiento, la pérdida de partículas de zinc podría reducirse rápidamente ".

El equipo ahora está llevando su trabajo un paso más allá al perseguir un 3-D PPy / PEDOT basado (poly (3, Absorbente electromagnético de 4-etilendioxitiofeno). "Nuestro objetivo es hacer crecer partículas PEDOT polimerizadas en estado sólido en los orificios del aerogel 3-D PPy formado por cadenas de PPy, "Añadió Wu.