ساخت ورقه‌هاي جاذب امواج الكترومغناطيسي با فركانس بالا با استفاده از نانوساختارهاي اكسيد آهن

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

لزوم استفاده از ارتباطات بي سيم و به كارگيري امواج الكترومغناطيسي در دنياي امروز بر كسي پوشيده نيست. استفاده از اين تجهيزات و گسترش روزافزون آن ها، با همه مزايايي كه داشته، سبب پيدايش نگراني هايي از نحوه اثرگذاري آن ها بر محيط زيست شده است. يكي از روش هاي موثر در كاستن اثرات نامطلوب اين امواج استفاده از پوشش هاي جاذب اين امواج است.مواد و روش ها: ابتدا پودر كلريد آهن به محلول آبي پلي ونيل الكل افزوده شد. سپس محلول آبي هيدروكسيد سديم به آن اضافه گرديد. پس ازآن نانوساختارهاي اكسيد آهن كه به صورت رسوب در ته ظرف ظاهرشده بودند با استفاده از كاغذ صافي جمع آوري و چندين بار با آب ديونيزه و اتانول شست وشو داده شدند. از مواد سنتز شده، ورقه هايي به ضخامت 0/5 و 1 ميلي متر ساخته شد.نتايج: نتايج پراش اشعه ايكس سنتز تركيب اكسيد آهن (fe3o4) را به اثبات رساندند. همچنين اين آناليز نشان داد كه نانوساختارهاي سنتز شده داراي ساختار مكعبي بوده و ميانگين اندازه ي بلورك ها 12 نانومتر است. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني نشان دادند كه شكل نانوساختار به دست آمده ورقه اي هستند و ضخامت آن ها در حدود 30 نانومتر مي باشند. مطالعه نتايج جذب امواج الكترومغناطيسي در محدوده ي 8 تا 18 گيگاهرترتز نشان دادند كه نانوساختارهاي اكسيد آهن مي توانند امواج ماكرويو را در اين محدوده جذب نمايند كه ميزان جذب در ضخامت هاي بيشتر افزايش مي يابد.نتيجه گيري: پوشش هاي حاوي نانوساختارهاي اكسيد آهن، مي توانند به عنوان جاذب امواج ميكروويو عمل نموده و نقش موثري در از بين بردن و يا كاهش اثرات ناخواسته امواج الكترومغناطيسي داشته باشند.

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: X-ray 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 sheet-like 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.