Filme für passive Enteisung und elektromagnetische Abschirmung
Wissenschaftler haben leitfähige und superhydrophobe Ag/PDMS-Filme mit hoher Stabilität für passive Enteisung und elektromagnetische Abschirmung entwickelt. Ihre hohe elektromagnetische Abschirmwirkung bleibt auch bei Einsätzen in widrigen Umgebungen erhalten.
In einer kürzlich durchgeführten Arbeit wurden Silbernanopartikel (AgNPs) synthetisiert und auf die Oberfläche eines Baumwollgewebes gesprüht, um einen leitfähigen Film herzustellen. Dann wurde eine Schicht aus Poly(dimethylsiloxan) (PDMS) auf den Film aufgebracht, um einen Ag/PDMS-Verbundfilm herzustellen. Der Ag-Film weist eine kristalline und partikelartige Morphologie auf, während Schichten aus organischem PDMS die Ag-Mikro-Nanostrukturen umhüllen. Mit zunehmender Sprühzeit veränderten sich die Nanosilberpartikel von einer runden zu einer wurmförmigen Form, wodurch sie rauer wurden und eine höhere elektrische Leitfähigkeit aufwiesen.
Erhöhte Stabilität
Durch die Optimierung der PDMS-Beschichtungen erreichte der Kontaktwinkel der winkelförmigen Mikrostruktur 163°. Neben der Verbesserung der Grenzflächenhaftung führte die Einführung von PDMS dazu, dass die losen Partikel eng miteinander verbunden wurden, was die Stabilität der Struktur erhöhte. Gleichzeitig wiesen die Filme große elektronen-thermische Effekte auf, die bei der Hochgeschwindigkeitsenteisung eingesetzt werden können. In Verbindung mit der Superhydrophobie kann die elektromagnetische Abschirmwirkung 75 dB erreichen. Die Ag/PDMS-Filme behielten ihre hohe elektromagnetische Abschirmwirkung auch bei der Verwendung in rauen Umgebungen bei, was zeigt, dass dieser leitfähige, superhydrophobe Gewebeverbundstoff als neues elektromagnetisches Abschirmungsmaterial für flexible elektronische Geräte eingesetzt werden kann.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 169, August 2022 veröffentlicht.