Ученые ЛЭТИ: от электромагнитного излучения защитят тонкие никелевые пленки
Использование тонких пленок никеля толщиной от 35 нм снижает мощность электромагнитной волны не менее чем в 16 раз, установили специалисты Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», 24 декабря пишут на сайте «Год науки» Минобрнауки РФ.
В статье, опубликованной в журнале Coatings под названием «Обеспечение заданного уровня электромагнитного экранирования с помощью тонких никелевых пленок, образованных методом магнетронного распыления постоянного тока», ученые СПбГЭТУ «ЛЭТИ» поясняют, широкое распространение устройств, генерирующих электромагнитное излучение, требует решения проблемы электромагнитной совместимости различных электроприборов и их защиты от внешнего электромагнитного воздействия.
Свою работу специалисты посвятили исследованию характеристик тонких пленок никеля, предназначенных для защиты от воздействия электромагнитного излучения модулей трансдермальных систем (ТС), с помощью которых лекарственные средства, например, анальгетики, эндокринологические, урологические, психотропные и другие препараты водятся в организм пациента через кожу.
Решив разработать для ТС электронные компоненты дистанционного включения и обмена данными, ученые озаботились защитой такого устройства от воздействия внешних факторов, в том числе от электромагнитного излучения.
Электроник ИЦ Центра микротехнологии и диагностики (ЦМИД) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Олег Тестов рассказал, что для защиты модулей ТС от воздействия электромагнитного излучения было решено использовать тонкие пленки металлов высокой проводимости субмикронной и наноразмерной толщины, а подложкой для них могут быть любые диэлектрические поверхности электротехнических устройств, требующих электромагнитной защиты.
Высокая электрическая проводимость никеля и сравнительно низкая по сравнению с золотом, серебром и другими благородными металлами стоимость стали причиной выбора этого металла. Тонкие пленки из него создавались с помощью магнетронной распылительной системы (МРС), в которой используются сформированные у поверхности катода скрещенные электрическое и магнитное поля. МРС работает в вакууме и она обеспечивает высокую скорость нанесения и однородность покрытия, а также воспроизводимость его свойств.
В журнальной статье ученые делают следующие выводы: «Экспериментально показано, что метод магнетронного распыления на постоянном токе позволяет получать сплошные пленки никеля толщиной 4–250 нм на стеклянных и кремниевых подложках. Подход, описанный в данной работе, позволяет определить зависимость уровня эффективности экранирования от толщины металла (магнитной и немагнитной) пленки».
Было установлено, что тонкие пленки никеля толщиной до 250 нм в диапазоне частот 2–18 ГГц обеспечивают эффективность экранирования до 35 дБ, которая вполне достаточна для решения задач электромагнитного экранирования и электромагнитной совместимости в большинстве случаев.
