Om dergelijke beperkingen te overwinnen, zijn geavanceerde afschermingsmaterialen gebaseerd op koolstof, polymeren en keramische composieten zijn ontwikkeld. Elektrische geleidbaarheid is een belangrijke factor die de afschermende eigenschappen van deze materialen bepaalt. Materialen moeten een hoge elektrische geleidbaarheid bezitten, zodat ze een hogere absorptie vertonen en daardoor grote waarden voor de afschermingseffectiviteit leveren.
Het gebruik van koolstofinhoud zoals koolstofnanobuisjes (CNT's), koolstofnanovezels, grafeen, enz., als vulstof in de polymeermatrix, verbetert de afschermende eigenschappen ervan aanzienlijk, dankzij de hogere elektrische geleidbaarheid.
In de volksmond gebruikte polymeren voor het maken van het polymeer-koolstofcomposiet zijn onder meer polyaniline (PANI), polydimethylsiloxaan (PDMS), ethyleenacryl, siloxaan, enz., en geleidende vulstof die voor de productie ervan wordt gebruikt, omvat gereduceerd grafeenoxide (RGO), koolstofnanobuisjes, koolstofnanodeeltjes, enz.
De polymere materialen waarin geleidende vulstof is verwerkt, worden ook wel intrinsiek geleidende polymeren (ICP) en geleidende composieten op basis van polymeren (CPC) genoemd.
Een andere categorie afschermingsmaterialen is materialen op schuimbasis. Het voordeel van het gebruik van materialen op schuimbasis is hun hoge flexibiliteit en lichtgewicht structuur; ze hebben echter weinig mechanische sterkte.
Holle koolstofmicroballonnen (HCM), holle polypyrroolbollen (HPS), met koper beklede cenobollen (Cu@CS), enz., zijn enkele voorbeelden van synthetische schuimen die worden gebruikt voor het maken van flexibele en lichtgewicht afschermingsmaterialen. Onderzoek heeft aangetoond dat de opname van op koolstof gebaseerde materialen zoals koolstofnanovezels, koolstofnanobuisjes, enz., in het schuim hun afschermende eigenschappen aanzienlijk verbetert.
Onlangs sommige ferrietpolymeercomposieten zijn ook ontwikkeld door verschillende onderzoekers en er is aangetoond dat ze goed presteren als afschermende behuizingen. Materialen zoals hexaferriet en spinelferrieten zijn ook effectief gebleken bij het afschermen van elektromagnetische straling vanwege hun hogere absorptievermogen.
De afgelopen jaren zijn sandwichconstructies ook populair geworden in de afschermingstechnologie. Deze sandwichstructuren vertonen frequentieselectieve afscherming die nodig is voor toepassingen van de volgende generatie.
In de sandwichstructuur ondergaat de elektromagnetische straling van een specifieke frequentie meerdere reflecties, gebaseerd op de afmetingen van de structuren, en resulteert daarom in een aanzienlijke absorptie van die frequentie. Door de intense absorptie van een specifieke frequentie vertonen deze schermen frequentieselectieve afscherming.
Om de absorptie te verbeteren, op koolstof gebaseerde materialen zoals grafeen worden gebruikt als centrale laag van de sandwichstructuur; terwijl de externe lagen meestal bestaan uit reflecterende oppervlakken om meerdere reflecties binnen de structuur mogelijk te maken.
Uit het meest recente onderzoek is gebleken dat een aantal van de keramische materialen vertonen ook frequentieselectieve en afstembare afschermingseigenschappen, zelfs zonder dat een sandwichstructuur en kostbaar materiaal zoals grafeen nodig zijn.
Met de komst van het internet der dingen zijn mensen ook verplicht meerdere elektronische gadgets bij zich te dragen, die een regelmatige bron van elektromagnetische straling vormen.
Om bescherming te bieden tegen deze straling moeten ook lichtgewicht en dunne stoffen met EMI-afschermingsmogelijkheden worden ontworpen. Er is veel onderzoek gedaan in de elektronica- en textielindustrie naar de vervaardiging van dergelijke stoffen.
Het productieproces van deze stoffen omvat het coaten van de draad van de reguliere stoffen zoals polyethyleentereftalaat (PET) met een oplossing van afschermingsmateriaal. Na het coaten worden deze draden gebruikt om kleding te maken met afschermende eigenschappen. Polyethyleentereftalaat (PET)-vezels die zijn gecoat met geleidende materialen zoals een koperoplossing vertonen bijvoorbeeld goede afschermende eigenschappen.
Concluderend is elektromagnetische interferentie (EMI) een reëel probleem dat niet alleen de normale werking van elektronische apparatuur beïnvloedt, maar ook schadelijk is voor biologische entiteiten.
Voor het verzwakken van de elektromagnetische straling van sterren zijn elektromagnetische interferentie (EMI)-schermen vereist, bestaande uit geschikte materialen zoals metalen, polymeer-koolstofcomposieten, ferrieten, schuim, enz. De keuze van het afschermingsmateriaal is gebaseerd op de toepassingseisen.
Toepassingen die een hoge mechanische sterkte en reflectie-dominante afscherming vereisen, kunnen bijvoorbeeld metalen als schilden gebruiken, terwijl toepassingen die een flexibele structuur vereisen, op schuim gebaseerde materialen kunnen gebruiken.
Ook zijn voor toekomstige technologieën afschermingsmaterialen met geavanceerde kenmerken van frequentieselectiviteit, afstembaarheid en afschermingsmogelijkheden over de hoogfrequente banden vereist. Het maken van lichtgewicht en dunne stoffen met goede afschermingsmogelijkheden is ook gewenst voor toekomstige technologieën zoals draagbare en flexibele elektronica.