3 мин. чтения
7/27/2024 2:43:03 PM

Полиимиды для высокочастотных беспроводных телекоммуникаций

Article Preview Image Эти результаты будут служить проектными указателями для высокопроизводительных диэлектрических материалов для применений 5G и 6G.Кредит: Tokyo Tech

Некоторые из этих проблем могут быть значительно смягчены, используя изоляционные материалы с исключительными диэлектрическими свойствами.Изоляционные материалы на основе стекла и керамики в настоящее время доминируют в сцене, но их высокая стоимость и сложность изготовления делают их в значительной степени не подходящими для массовых устройств, которые необходимы для высокого класса 6G.Могут ли полимерные материалы быть лучшей альтернативой?

Стремясь ответить на этот вопрос, исследовательская группа из Токийского технологического института провела исследование полиимидов (PIS), которые набирают обороты в качестве материалов, подходящих для высокочастотной работы.Во главе с профессором Синдзи Андо и включающим Хаонан Лю, последняя статья команды была опубликована в письмах прикладных физических писем 6 июня 2024 года.

«Полиимиды выделяются из -за их превосходной тепловой стабильности, механической вязкости, гибкости, легких и благоприятных диэлектрических свойств. Однако корреляция между молекулярной структурой ПИ и их диэлектрическими свойствами еще не была полностью установлена», - объясняет Андо.«Существующие исследования диэлектрических свойств PI в диапазоне частот GHZ ограничены ниже 60 ГГц, что создает серьезное препятствие для проектирования указателей для диэлектрических материалов PI следующего поколения».

Исследовательская группа стремилась устранить этот разрыв в знаниях путем измерения и анализа диэлектрических свойств 11 PI с различными типами молекулярных структур.С этой целью они использовали устройство под названием «Резонатор Фабри -Перот», который в настоящее время является единственным известным инструментом, подходящим для измерения диэлектрических свойств тонких пленок в диапазоне 110–330 ГГц с низким коэффициентом рассеяния.

Используя резонатор, исследователи измерили диэлектрическую постоянную (DK) и коэффициент диссипации (DF) полиимидов.Чтобы уточнить, как DK, так и DF являются репрезентативными для способности материала сохранять энергию по -разному, а низкие значения имеют решающее значение для минимизации потери сигнала и поддержания целостности сигнала на высоких частотах.

Все 11 PI показали довольно типичные кривые DK и DF, демонстрируя непрерывное снижение этих значений при увеличении частоты.Примечательно, что ИП, содержащие более высокое содержание фтора, демонстрировали более низкие значения DK.В частности, перфторированный полиимид демонстрировал значительно более низкий DK и меньший DF, чем другие полиимиды, а частотная зависимость DK и DF также очень мала.Еще одним особенно интересным открытием было то, что увеличение DF было отрицательно коррелировано с полярной фракцией, то есть процент массы полимера, состоящей из полярных функциональных групп.

Взятые вместе, результаты этого исследования пролили некоторый столь необходимый свет на диэлектрические качества PI.Эти данные могут в конечном итоге проложить путь к более быстрому и более надежным телекоммуникациям, позволяя инженерам использовать диапазон Terahertz, преодолевая связанные с ними проблемы.Конечно, потребуется больше усилий, чтобы определить лучший тип PI для этих целей.

«Спектроскопические исследования в диапазоне ТГц помогут нам косвенно вывести происхождение диэлектрических реакций различных структурных ПИ на высоких частотах», - отмечает Андо.

«Мы надеемся, что наши выводы будут полезны для разработки высокопроизводительных изолирующих материалов на основе полимеров для технологий 6G»,-заключает Андо с глазами на будущее.

More information: Haonan Liu et al, Frequency-dependent dielectric properties of aromatic polyimides in the 25–330 GHz range, Applied Physics Letters (2024). DOI: 10.1063/5.0205692

Получи бесплатную еженедельную рассылку со ссылками на репозитории и лонгриды самых интересных историй о стартапах 🚀, AI технологиях 👩‍💻 и программировании 💻!
Присоединяйся к тысячам читателей для получения одного еженедельного письма

Подписывайся на нас:

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

Добавляй ЛРНЧ в свою ленту Google Новостей.
Читайте далее 📖

Ткань, покрытая проводящей пластикой, скоро придаст вашей одежде дополнительные мышцы

8/8/2024 · 3 мин. чтения

Ткань, покрытая проводящей пластикой, скоро придаст вашей одежде дополнительные мышцы

Исследователи изготавливают блок карбоната кальция для строительства

8/8/2024 · 3 мин. чтения

Исследователи изготавливают блок карбоната кальция для строительства

*Facebook, Instagram, Meta - запрещенные в РФ организации.