Een Koreaans onderzoeksteam heeft een technologie ontwikkeld om een ​​ultradun materiaal te fabriceren voor afscherming tegen elektromagnetische interferentie (EMI). Het onderzoeksteam, onder leiding van Koo Chong-Min, het hoofd van het Materials Architecturing Research Center van het Korea Institute of Science and Technology (KIST, waarnemend president Yoon Seok-jin), aangekondigd dat het een ultradunne nanometer dikke film had ontwikkeld met MXene, een nieuw tweedimensionaal nanomateriaal voor EMI-afscherming. Het onderzoek werd gezamenlijk uitgevoerd met een team onder leiding van professor Kim Sang-ouk van de afdeling Materials Science and Engineering van het Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST, President:Shin Sung-chul) en een onderzoeksteam onder leiding van professor Yury Gogotsi van de Drexel University.

Micrometerdikke MXene-films met hoge elektrische geleidbaarheid, gerapporteerd door Koo Chong-min in 2016, presenteren uitstekende elektromagnetische interferentie afscherming. Echter, er zijn geen technologieën die kunnen worden gebruikt om MXene rechtstreeks toe te passen op sterk geïntegreerde elektronische apparaten, zoals 5G-communicatie en mobiele apparaten.

Het gezamenlijke onderzoeksteam van KIST-KAIST-Drexel gebruikte een zelfassemblagetechniek om een ​​ultradunne MXene-film te fabriceren met een uniforme dikte op atomaire schaal. MXene-film heeft naar verluidt uitzonderlijke absolute elektromagnetische afschermingsprestaties (afschermingseffectiviteit in verhouding tot dikte en dichtheid) die veel groter zijn dan die van enig ander materiaal dat tot nu toe is gerapporteerd.

Door een vluchtige oplossing toe te voegen aan het oppervlak van een verdunde MXene-oplossing, het onderzoeksteam was in staat om drijvende MXene-vlokken te induceren. Verticale convectie, als gevolg van verschillen in oppervlaktespanning, veroorzaakte de zelfassemblage van de micron-sized MXene-vlokken, waardoor een ultradunne MXene-film van groot formaat met uniforme dikte op atomaire schaal wordt gecreëerd. Het onderzoeksteam ontdekte dat MXene-films die gelaagd zijn om een ​​dikte van 55 nm te bereiken, 99% elektromagnetische afschermingsefficiëntie bieden. Ultradunne MXene-films die zijn vervaardigd met behulp van de nieuwe technologie van het team, kunnen eenvoudig worden overgebracht op elk substraat en meerdere keren worden gelaagd voor aangepaste dikte, doorlaatbaarheid, en oppervlakteweerstand.

"We hebben een zelfassemblagetechniek gebruikt om een ​​ultradunne Ti ₃ C ₂ t _x MXene-film met uniforme dikte op atomaire schaal. Deze technologie hielp bij het onderzoeken van het elektromagnetische afschermingsmechanisme van nanometerdikke 2D-nanomaterialen en bij het ontwikkelen van een ultradunne toepassingstechnologie voor elektromagnetische afscherming voor flexibele elektronica, " zei Koo Chong-Min, het hoofd van het Materials Architecturing Research Center bij KIST. "Wij zijn van mening dat de ultradunne gecoate MXene-technologie kan worden toegepast op verschillende elektronische apparaten en kan worden gebruikt voor massaproductie, waardoor onderzoek naar de toepassing van lichtgewicht elektromagnetische afscherming van de volgende generatie en flexibele en afdrukbare elektronica wordt vergemakkelijkt."