對(duì)于很多人來(lái)說(shuō),“輻射”是一個(gè)敏感的詞,往往會(huì)談“輻射”色變。是的,我們每時(shí)每刻都生活在電磁輻射的環(huán)境中,暴露在不同來(lái)源的電磁場(chǎng)下,比如手機(jī)、電腦、吹風(fēng)機(jī)、微波爐、電熱毯、電療設(shè)備和雷達(dá)等。不過(guò)大家不必太擔(dān)心,大部分電磁輻射對(duì)人體都不會(huì)產(chǎn)生危害。
比如大家所顧慮的電磁輻射對(duì)白內(nèi)障的影響,世界衛(wèi)生組織顯示:在接觸高強(qiáng)度射頻和微波輻射的工人中,偶爾會(huì)有普通的眼部刺激和白內(nèi)障的報(bào)告,但是動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不支持在沒(méi)有達(dá)到加熱危險(xiǎn)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度下會(huì)產(chǎn)生這樣形式的眼部傷害,更沒(méi)有證據(jù)顯示這樣的效應(yīng)會(huì)在大眾接觸到的電磁場(chǎng)強(qiáng)度下發(fā)生。而我們平時(shí)接觸到的電磁場(chǎng)強(qiáng)度比工人職業(yè)的強(qiáng)度低很多。
圖1 隨處可見(jiàn)的電磁波
雖然低強(qiáng)度電磁輻射對(duì)我們?nèi)粘2⒉划a(chǎn)生危害,但是,現(xiàn)在人類(lèi)已經(jīng)進(jìn)入了電子信息化時(shí)代,各種高集成和高功率無(wú)線通信系統(tǒng)和電子器件數(shù)量急劇增加,導(dǎo)致電磁干擾和電磁污染問(wèn)題日益突出,不僅在通信領(lǐng)域中對(duì)信號(hào)的產(chǎn)生、傳播和接收造成了極大的影響,而且給人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)與生活來(lái)了不容忽視的危害。
聯(lián)合國(guó)人類(lèi)環(huán)境會(huì)議早在1969年就將電磁污染列為繼大氣污染、水污染、噪聲污染之后的全球“第四大環(huán)境污染”。
因此,抑制電磁污染的材料——電磁屏蔽材料也就應(yīng)運(yùn)而生。電磁屏蔽材料是一類(lèi)能夠通過(guò)吸收和反射等方式來(lái)衰減電磁波能量傳播以有效抑制電磁干擾和污染的功能材料。
圖2 電磁屏蔽的原理
對(duì)于戶外全天候電子設(shè)備如信號(hào)站、戶外電磁裝置等,如遇污水污染或酸雨腐蝕,其電磁屏蔽效能都會(huì)減小。因此對(duì)于戶外設(shè)施來(lái)說(shuō),電磁屏蔽材料除了需滿足“高效、輕質(zhì)、低反射”的要求外,對(duì)其它性能如防腐、自清潔性能也提出了新的期望。
所謂的自清潔效果,就是賦予材料超疏水性。而在自然界中,有很多植物和動(dòng)物都具有超疏水現(xiàn)象。比如荷花,通常生長(zhǎng)在沼澤和淺水區(qū)域,但卻具有“出淤泥而不染”的特性。除此之外,還有蝴蝶的翅膀、玫瑰的花瓣和蚊子等等,都具有防水、防污、防粘以及自清潔功能。
圖3 超疏水的荷葉
以電磁屏蔽材料為基礎(chǔ)構(gòu)建超疏水表面,不僅能有效防止空氣中酸性介質(zhì)滲入,提高抗腐蝕能力,還可以賦予其自清潔功能。因此,系統(tǒng)、科學(xué)地對(duì)電磁屏蔽材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),開(kāi)展具有超疏水表面新型多功能電磁屏蔽材料的研究,對(duì)相關(guān)電子設(shè)備的安全長(zhǎng)效使用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
圖4 不沾不濕,水滴一抖即落的電磁屏蔽材料(圖中黑色是超疏水的電磁屏蔽材料,黑色上面的物質(zhì)是灰塵,用水一沖立即干凈)
最近,中科院寧波材料所研究人員在超疏水電磁屏蔽材料領(lǐng)域取得了進(jìn)展。
在工藝上,科研人員采用模板法和水蒸氣誘導(dǎo)相分離法,構(gòu)建了具有優(yōu)異電磁屏蔽效能的超疏水表面多孔聚合物復(fù)合材料,同時(shí)該聚合物復(fù)合材料在長(zhǎng)時(shí)間的紫外照射下任具有很好的性能穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)了戶外全天候電子設(shè)備的實(shí)際需求。
也就是說(shuō),此電磁屏蔽材料不僅經(jīng)得起“日曬”,還經(jīng)得起“雨打”,當(dāng)遇到酸雨或者污水時(shí),會(huì)給自己穿一件“雨衣”,不僅保護(hù)自己不受腐蝕,也實(shí)現(xiàn)了水滴一抖即落,同時(shí)具有荷葉的自清潔效果。這讓經(jīng)常經(jīng)受雨打風(fēng)吹的戶外全天候電子設(shè)備能夠像荷葉一樣出淤泥而不染。