8月25日,松下工業株式會社宣布,與日本宇宙航空研究開發機構、國家研究開發機構(JAXA)共同啟動超輕EMC屏蔽材料技術聯合研究項目。
目前正在進行研究,目標是通過無線飛行中的通信和電源來減輕用于太空探索的衛星的重量,這些衛星通常占衛星質量的很大比例。為了實現這一目標,需要先進的電磁屏蔽技術來確保電磁兼容性(EMC)。對環境影響較小的電動飛機,例如在地面附近飛行的無人機和 eVTOL 車輛,也需要減輕重量并防止電磁干擾。此外,隨著 5G 和 6G 等無線通信變得更快并使用更高的頻率,預計對既輕便又適用于毫米波至太赫茲波段的電磁屏蔽材料的需求將會增加。
圖 鋁與新材料的體積密度比較
據介紹,這些新型電磁屏蔽材料是通過將使用名古屋大學開發的碳納米管技術和松下工業擁有的熱固性聚合物配方的超輕材料結合在一起而開發的。材料體積密度約為 0.01 g/cm3,僅為鋁的1/270(鋁的體積密度為 2.7 g/c m3),在5~110 GHz的寬頻帶內具有超過30 dB的高電磁屏蔽性能,在更高頻段表現出更高的電磁屏蔽性能??蓭椭l星和探測器等航天器以及包括無人機和 eVTOL 車輛在內的電動飛機減輕重量并延長飛行距離。
圖 新材料的電磁屏蔽性能
此外,可以根據器件頻率,新材料通過修改這些新材料的成分調整屏蔽性能,方便EMC設計,有助于提高通信質量。新材料在日益多樣化的電磁環境中實現了高效的電磁屏蔽,防止設備因噪聲而發生故障,便于EMC設計。
表 鋁材與新材料適用頻段對比
與鋁不同,新材料具有特定的電磁吸收能力,可以防止包括 CPU 在內的設備本身產生的反射噪聲,并減少由于噪聲疊加而導致的設備特性劣化的惡化。除了這些功能外,新材料還可以在廣泛的頻段上發揮作用,從而促進下一代無線通信技術的普及。此外,使用松下工業的熱固性樹脂配方技術和冷凍干燥制造方法可以創建3D結構,使這些新材料可以形成為每個設備定制的形狀。
這種新型的超輕電磁屏蔽材料技術有望在未來廣泛應用于航天器(衛星、探測器等)、電動飛機(無人機、eVTOL 車輛等)、5G/6G 應用設備(移動基站等)、工業設備(機器人、AGV 等)、車載設備(毫米波雷達、各種傳感器等)、VR/AR設備等領域。松下工業將經過多年改進的獨特樹脂配方技術與環境測試能力和專有技術相結合,可預測各種實地使用案例,其目標是在 2024 年實現超輕 EMC 屏蔽材料技術的商業化。