ساخت ورقه‌های جاذب امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا با استفاده از نانوساختارهای اکسید آهن

زمینه و هدف: لزوم استفاده از ارتباطات بی سیم و به کارگیری امواج الکترومغناطیسی در دنیای امروز بر کسی پوشیده نیست. استفاده از این تجهیزات و گسترش روزافزون آن ها، با همه مزایایی که داشته، سبب پیدایش نگرانی هایی از نحوه اثرگذاری آن ها بر محیط زیست شده است. یکی از روش های موثر در کاستن اثرات نامطلوب این امواج استفاده از پوشش های جاذب این امواج است.مواد و روش ها: ابتدا پودر کلرید آهن به محلول آبی پلی ونیل الکل افزوده شد. سپس محلول آبی هیدروکسید سدیم به آن اضافه گردید. پس ازآن نانوساختارهای اکسید آهن که به صورت رسوب در ته ظرف ظاهرشده بودند با استفاده از کاغذ صافی جمع آوری و چندین بار با آب دیونیزه و اتانول شست وشو داده شدند. از مواد سنتز شده، ورقه هایی به ضخامت 5/0 و 1 میلی متر ساخته شد.نتایج: نتایج پراش اشعه ایکس سنتز ترکیب اکسید آهن (fe3o4) را به اثبات رساندند. همچنین این آنالیز نشان داد که نانوساختارهای سنتز شده دارای ساختار مکعبی بوده و میانگین اندازه ی بلورک ها 12 نانومتر است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان دادند که شکل نانوساختار به دست آمده ورقه ای هستند و ضخامت آن ها در حدود 30 نانومتر می باشند. مطالعه نتایج جذب امواج الکترومغناطیسی در محدوده ی 8 تا 18 گیگاهرترتز نشان دادند که نانوساختارهای اکسید آهن می توانند امواج ماکرویو را در این محدوده جذب نمایند که میزان جذب در ضخامت های بیشتر افزایش می یابد.نتیجه گیری: پوشش های حاوی نانوساختارهای اکسید آهن، می توانند به عنوان جاذب امواج میکروویو عمل نموده و نقش موثری در از بین بردن و یا کاهش اثرات ناخواسته امواج الکترومغناطیسی داشته باشند.

Fabrication of High Frequency Electromagnetic Waves Absorber Sheets by Use of Iron Oxide Nanostructures

Background Objective: The necessity of using wireless communications and the use of electromagnetic waves in today's world is obvious to everyone. Using of these equipment and development of them, although have many benefits but causes some anxiety on the way in which they influence on environment. One of the most effective ways of decreasing the unwanted effects of these waves is using of the absorber coatings of these waves.Materials Methods: First, iron chloride powder was added to the aqueous solution of poly vinyl alcohol. Then, aqueous solution of sodium hydroxide was added to it. Subsequently, the iron oxide nanostructures that appeared in the bottom of the dish as sediment were collected by using filter paper and then washed several times with deionised water and ethanol. From the synthesized materials, sheets of thickness of 0.5 and 1 mm were made.Results: Xray diffraction results proved the synthesis of iron oxide (Fe3O4). The analysis also showed that the synthesized nanostructures have a cubic structure and the average size of crystallites is 12 nm. The electron microscopy images showed that the nanostructures have a sheetlike shapes and their thickness are about 30 nm. The results of the absorption of electromagnetic waves in the range of 8 to 18 GHz showed that iron oxide nanostructures can absorb microwave waves in this range, which absorption increases in greater thicknesses.Conclusion: Coatings containing iron oxide nanostructures can act as microwave absorber and they could have an effective role in eliminating or reducing the unwanted effects of electromagnetic waves.