Орчин үеийн электроник, холбоо, эрүүл мэндийн тоног төхөөрөмж, цэрэг, аюулгүй байдал зэрэг маш өргөн хэрэглээний салбаруудад заавал шаардлагатай үндсэн материалууд энэхүү материал яагаад шаардлагатай вэ?
Электромагниттэн материал гэж юу вэ?
Электромагниттэн материал гэдэг нь цахилгаан ба соронзон орны оролцоотойгоор цахилгаан гүйдэл дамжуулах, соронзон долгионыг шингээх, ойлгох, эсвэл тусгах чадвартай тусгай бүтэцтэй материалууд юм. Эдгээр материалууд нь цахилгаан дамжуулах чанар (conductivity), соронзон дамжуулах чадвар (permeability), диэлектрик тогтмол (permittivity) зэрэг шинж чанараараа бусад ердийн материалаас ялгардаг.
Электромагниттэн материалын онцлог шинжүүд
- Цахилгаан ба соронзон долгионыг удирдах чадвар — Долгионы уртыг өөрчлөх, ойлгох, шингээх, дамжуулах, нугалах боломжтой.
- Өндөр эсэргүүцэлтэй ба дамжуулах чадвартай төрөлд хуваагдана.
- Гэрлийн хурдыг өөрчлөх (рефракцийн индексийг тохируулах боломжтой).
- Метаматериалд суурилсан бүтэц — Байгальд байдаггүй шинж чанарыг хиймлээр бий болгох чадвартай.
Электромагниттэн материалын төрөл
| Материалын төрөл | Шинж чанар | Хэрэглээ |
| Дамжуулагч (Conductive) | Цахилгаан гүйдэл сайн дамжуулдаг (жишээ: зэс, мөнгө, алт) | Антенн, кабель, дамжуулах систем |
| Диэлектрик (Dielectric) | Цахилгаан гүйдлийг дамжуулахгүй, цахилгаан орныг хадгалдаг (жишээ: керамик, хуванцар) | Конденсатор, тусгаарлагч, өндөр хүчдэлийн төхөөрөмж |
| Соронзон материал (Magnetic) | Соронзон орныг дамжуулдаг (жишээ: феррит, төмөр, никель) | Индукцийн төхөөрөмж, трансформатор |
| Метаматериал (Metamaterials) | Байгальд байхгүй шинж чанартай, хиймлээр бүтээгдсэн | Харанхуй туяа (cloaking device), суперлинз |
Электромагниттэн материалын хэрэглээний чиглэлүүд
- Электроник ба харилцаа холбоо
- Радио долгионы дамжуулалт — Радио, телевиз, Wi-Fi, Bluetooth төхөөрөмжүүдэд ашигладаг антенн, шүүлтүүр, дамжуулагч материалууд.
- Электромагнитт хамгаалалт (EMI Shielding) — Цахилгаан соронзон долгионы нөлөөллөөс хамгаалах (жишээ нь, компьютеруудын орчимд).
- Антенн ба резонаторууд — Хэт өндөр давтамжийн долгион дамжуулах төхөөрөмжүүдэд.
- Эрүүл мэнд ба анагаах ухаан
- MRI (Magnetic Resonance Imaging) — Соронзон орныг ашиглаж биеийн дотоод бүтцийг дүрслэх төхөөрөмжид соронзон материал зайлшгүй хэрэгтэй.
- PET (Positron Emission Tomography) — Сул соронзон орчин үүсгэхэд тохирсон материалууд шаардлагатай.
- Биосенсор ба оношилгоо — Долгион шингээх чадвартай материалуудын тусламжтай өвчний оношилгооны нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх.
- Үйлдвэрлэл ба инженерчлэл
- Электромагниттэн хэрэгсэл — Дамжуулагч хавтан, трансформаторын зүрх, индукцийн халаалтын төхөөрөмжүүд.
- Радар ба хамгаалалтын систем — Цэргийн зориулалтын долгион ойлгогч болон шингээгч материал.
- 5G ба ирээдүйн сүлжээ — Өндөр давтамжийн төхөөрөмжүүдийн тусгай материал.
Дүгнэлт
Электромагниттэн материалууд бол орчин үеийн электроник, холбоо, эрүүл мэндийн тоног төхөөрөмж, цэрэг, аюулгүй байдал зэрэг маш өргөн хэрэглээний салбаруудад заавал шаардлагатай үндсэн материалууд юм. Тэдгээрийн шинж чанарыг сайжруулах судалгаа цаашид хөнгөн, өндөр дамжуулалттай, олон үйлдэлт материал бүтээхэд чиглэх бөгөөд энэ нь бидний амьдралын чанарт шууд нөлөөлөх технологийн хувьсгалыг авчирна.
