Forscher der UBC Okanagan und der Drexel University entwickeln einen neuen Verbundstoff für die additive Fertigung von Telekommunikationsantennen und Konnektivitätsgeräten. Die Integration von MXenes in polymerbasierte Teile ermöglicht leichtere und kostengünstigere Alternativen zu metallischen Komponenten, die eine vergleichbare Leistung bieten.
UBC Okanagan Forscher und Drexel University präsentieren Durchbruch in der Additiven Fertigung für Telekommunikationsgeräte.
In einer wegweisenden Entwicklung haben Forscher der UBC Okanagan in Zusammenarbeit mit der Drexel University einen neuen Verbundstoff geschaffen, der zur 3D-Druckherstellung von Telekommunikationsantennen und anderen Konnektivitätsgeräten verwendet werden kann.
Diese 3D-gedruckten Produkte, die durch die Kombination eines zweidimensionalen Verbundstoffs namens MXenes mit einem Polymer entstehen, können als Alternative zu metallischen Gegenstücken dienen und eine erhebliche Verbesserung in der Kommunikationstechnologie ermöglichen, einschliesslich Elementen wie Antennen, Wellenleitern und Filtern.
Dr. Mohammad Zarifi, ein Forscher im Microelectronics and Gigahertz Applications (OMEGA) Lab der UBC Okanagan, erklärt, dass Wellenleiter, obwohl allgegenwärtig, von den meisten Menschen nicht bekannt sind. Wellenleiter sind Strukturen oder Rohre, die dabei helfen, Schall- und optische Wellen in Kommunikationsgeräten und Verbrauchergeräten wie Mikrowellen zu leiten. Historisch betrachtet wurden Wellenleiter aufgrund ihrer leitfähigen Eigenschaften aus Metall hergestellt.
Dr. Zarifi und sein OMEGA-Team entwickeln hochmoderne Kommunikationskomponenten, die eine vergleichbare Leistung wie Metall bieten, aber 10 bis 20 Mal leichter, kostengünstiger und einfacher zu fertigen sind.
MXenes sind eine aufstrebende Familie zweidimensionaler Materialien, wobei das Titancarbid MXene in Bezug auf die elektrische Leitfähigkeit führend ist, erklärt Dr. Yury Gogotsi, Direktor des A.J. Drexel Nanomaterials Institute an der Drexel University in Philadelphia.
Die Integration von MXenes in 3D-gedruckte nylonbasierte Teile ermöglicht es, dass Strukturen wie Kanäle effizienter werden und Mikrowellen zu Frequenzbändern führen können. Diese Fähigkeit in einem leichten, additiv hergestellten Bauteil kann das Design und die Herstellung elektronischer Kommunikationsgeräte in der Luft- und Raumfahrtindustrie beeinflussen, erklärt Omid Niksan, Doktorand an der UBCO School of Engineerings.
Die Forscher haben ein vorläufiges Patent auf die polymerbasierten MXene-beschichteten Kommunikationskomponenten. Dr. Zarifi betont das enorme Potenzial dieses Equipments.
Die Forschung wurde in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern des A.J. Drexel Nanomaterials Institute der Drexel University durchgeführt und von dem Department of National Defence, dem Natural Sciences and Engineering Research Council und der United States National Science Foundation unterstützt.
.jpg)