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Vor Strahlung geschützt

Strukturierte, magnetische Schicht dämpft elektromagnetische Wellen.

Elektronik und drahtlose Kommunikation umgeben uns fast überall. Smartphones, Mikrowellenherde, Fernbedienungen und über WLAN vernetzte Computer gehören zu unserem täglichen Leben. All diese elektronischen Geräte senden elektromagnetische Strahlung aus. Auch innerhalb eines Geräts emittieren einige Bauteile Strahlung, die die umgebende Elektronik stören könnte. Um viele Bauteile in einem Gerät auf kleinstem Raum unterbringen oder mehrere Geräte gleichzeitig benutzen zu können, ist es oft notwendig, die Strahlung zu dämpfen. Gewöhnliche Metallgehäuse reflektieren jedoch einen großen Teil der elektromagnetischen Wellen, ohne eine Dämpfung zu erreichen.  Forscher des Instituts für Angewandte Materialien – Angewandte Werkstoffphysik (IAM-AWP) am KIT haben eine Beschichtung für Gehäuse entwickelt, die elektromagnetische Strahlung dämpft. Besonders geeignet sind dazu sogenannte weichmagnetische Materialien, die sich leicht magnetisieren lassen und gut von Magnetfeldern durchdrungen werden können. Diese Materialien werden als dünne Schicht auf einem Substrat abgeschieden. Induziert man im Nachhinein eine sogenannte uniaxiale Anisotropie in der Schichtebene oder legt man zusätzlich ein äußeres Magnetfeld an, so wird in der Schicht eine Richtungsabhängigkeit der magnetischen Eigenschaften erzeugt. Im nächsten Schritt nutzen die Forscher lithographische Verfahren, um in die magnetische Schicht eine Mikrostruktur einzuprägen. Eine solche Struktur kann zum Beispiel aus winzigen Rechtecken bestehen, die wie Kacheln ein wenig aus der Oberfläche herausstehen. Trifft nun eine elektromagnetische Welle auf diese beschichtete und strukturierte Oberfläche, so dringt sie in das Material ein und überträgt einen Teil ihrer Energie in Form von Wärme an das Festkörpergitter. Es ist möglich, die magnetische Beschichtung und die Strukturierung so zu wählen, dass Resonanzen auftreten, also elektromagnetische Wellen mit bestimmten Frequenzen besonders stark absorbiert aber auch gedämpft werden. Da viele Geräte Strahlung im Mikrowellenbereich (2 bis 2,5 Gigahertz) aussenden, sind Schichten, die in diesem Frequenzbereich eine hohe Absorption und Dämpfung haben, besonders interessant. Das KIT sucht Partner zur Weiterentwicklung und Verwertung der Technologie.

Ihr Ansprechpartner für dieses Angebot

Dr.-Ing. Philipp Scherer, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Innovationsmanager Mobilität, Innovations- und Relationsmanagement (IRM)
Telefon: +49 721 608-28460

E-Mail: philipp.scherer@kit.edu

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