Revista de ingeniería química y tecnología de procesos
Acceso abierto

abstracto

Aplicaciones de la nanotecnología en la compatibilidad electromagnética

Mohamed Saleh H. Al Salameh

Los sistemas electrónicos inteligentes, las modernas redes de comunicación inalámbrica y los sistemas de control remoto son fuentes de contaminación electromagnética. Más allá de eso, la interferencia intencional, como el pulso electromagnético, es una radiación no deseada que puede perturbar e interrumpir el funcionamiento de los sistemas electrónicos objetivo. La interferencia electromagnética puede provocar el mal funcionamiento de los dispositivos electrónicos, el robo de datos y las amenazas a la seguridad. La energía electromagnética también se usa como arma en el campo de batalla o como herramienta de interferencia, lo que puede provocar el mal funcionamiento de los componentes electrónicos en barcos, radares y aviones, y también puede comprometer la seguridad de los enemigos. Por lo tanto, el ejército tiene regulaciones para garantizar que los equipos y sistemas no sean susceptibles a interferencias. Los países industrializados también tienen regulaciones donde las emisiones electromagnéticas de cada producto comercial deben cumplir con los límites máximos permisibles especificados. Para evitar los efectos adversos de las interferencias y cumplir con las normativas, entran en escena las técnicas de compatibilidad electromagnética (EMC). Las medidas de EMC que reducen significativamente la interferencia incluyen blindaje, filtrado, conexión a tierra, diseño de circuitos e interconexiones, técnicas de línea de transmisión, partición, desacoplamiento y control del espectro de la señal. De hecho, la aplicación de la tecnología EMC se facilita mediante el uso de nanomateriales. Con la nanotecnología no solo se puede elegir el tipo, espesor y cantidad de material, sino que también se puede diseñar la estructura interna de la materia para lograr estructuras funcionales más eficientes. La nanotecnología se ocupa del diseño y uso de estructuras funcionales mediante la manipulación de la materia a escala atómica y molecular para mejorar las propiedades de los materiales. Para lograr los objetivos de EMC de interferencia minimizada y funcionamiento normal de los equipos no solo en el laboratorio sino también en el mundo real, se emplean nanopartículas y nanotubos para fabricar nuevos materiales compuestos utilizando nanotecnología con un rendimiento superior y una mayor eficiencia en comparación con los materiales convencionales. Por ejemplo, los compuestos nanoestructurados para el blindaje de banda ancha de campos electromagnéticos de radiofrecuencia y para el blindaje de campos magnéticos de baja frecuencia han mostrado propiedades multifuncionales y una mayor eficacia de blindaje. Las películas delgadas transparentes nanoestructuradas pueden proteger edificios y vehículos de las radiaciones ultravioleta y el calor de la luz solar. Las nanoespumas tienen el potencial de actuar como elementos de protección para aplicaciones espaciales y de aviación debido a su peso ligero. Los materiales absorbentes de radiación de radar diseñados por nanotecnología tienen un rendimiento mucho mejor. Las interconexiones de nanocables y nanocintas en circuitos electrónicos tienen una resistividad más baja y, por lo tanto, pueden soportar densidades de corriente más altas en comparación con las alternativas de cobre. Las nanopartículas también son importantes en el entorno natural. El presente documento aborda los temas antes mencionados.