محققان دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلام‌شهر موفق به تولید نانوکامپوزیتی شده‌اند که قادر است همزمان امواج الکترومغناطیس راداری و مادون‌قرمز حرارتی را با کارایی با جذب نماید. این جاذب نانوکامپوزیتی می‌تواند کاربردهای بسیاری در صنایع نظامی، هوافضا و پزشکی داشت
دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلام شهر: موفقیتی دیگر در عرصه‌ی تولید جاذب‌های امواج الکترومغناطیس
امواج الکترومغناطیس به‌وسیله‌ی اعمال همزمان میدان الکتریکی و مغناطیسی به وجود می‌آیند. نور شناخته شده ترین موج الکترومغناطیس به شمار می‌رود. با توجه به پیشرفت علم در حوزه‌های مختلف، تولید و استفاده از این امواج نیز کاربرد فراوان یافته است. در حوزه‌ی نظامی و هوافضا از این امواج جهت شناسایی و ردیابی هواپیما، کشتی و تجهیزات نظامی استفاده می‌شود. رادارها با انتشار امواج الکترومغناطیس و دریافت امواج برگشتی اجسام را ردیابی می‌کنند. ازاین‌رو در نقطه‌ی مقابل، جذب این امواج اهمیت ویژه‌ای می‌یابد؛ بدین معنی که اجسام با جذب این امواج می‌توانند خود را از معرض دید رادارها مخفی کنند.
دکتر سید حسین حسینی با بیان اینکه ترکیباتی که همزمان از خاصیت مغناطیسی و رسانایی الکتریکی برخوردار باشند می‌توانند به‌عنوان جاذب امواج الکترومغناطیسی محسوب شوند، به بیان اهداف دنبال شده در این طرح پرداخت: «در این پژوهش سعی شده نانوکامپوزیتی با خاصیت همزمان جذب امواج الکترومغناطیسی راداری و مادون‌قرمز حرارتی طراحی و تولید شود. این نانوکامپوزیت می‌تواند به شکل رنگ، فیلم، صفحه و یا حتی پودر مورد استفاده قرار بگیرد.»
این جاذب‌ها قادرند تجهیزات نظامی از قبیل کشتی و هواپیما و همچنین سربازان را چه در روز و چه در شب از دید رادارها و دوربین‌های دید در شب مخفی کنند. همچنین از آن‌ها می‌توان در مراکز بیمارستانی و پرتودرمانی جهت محافظت از تکنسین‌ها و پرستاران استفاده کرد.
در این طرح از نانوذرات BaFe12O19 به جهت داشتن میدان‌های مغناطیسی بسیار کوچک به‌عنوان جاذب مغناطیسی و از نانوذرات SiTiO3 به دلیل داشتن میدان الکتریکی با دانسیته الکترونی بالا به‌عنوان جاذب مادون‌قرمز، به‌صورت همزمان در یک ساختار نانوکامپوزیتی استفاده شده است. از طرف دیگر پلیمرهای رسانای پلی آنیلین، هم به‌عنوان بستر نانوکامپوزیت عمل کرده و هم به دلیل دارا بودن دانسیته الکترونی بالا از خاصیت جذب خوبی برخوردارند. با بهره‌گیری از خواص هر سه ماده به‌صورت همزمان، می‌توان به خواص جذبی بسیار خوبی برای جذب امواج الکترومغناطیسی و مادون‌قرمز حرارتی و همچنین خواص شکل‌پذیری بالا دست یافت.
حسینی در خصوص مراحل سنتز این نانوکامپوزیت افزود: «ابتدا نانوذرات SiTiO3 به‌عنوان جاذبه اشعه‌ی مادون‌قرمز حرارتی سنتز شد. سپس نانوذرات BaFe12O19 به عنوان جاذب اشعه‌ی ماکرویو سنتز شده و به روش هم رسوبی بر روی نانوذرات SiTiO3 به‌صورت ساختار هسته- پوسته پوشش داده شد. در مرحله‌ی بعد پوسته‌ی دوم از جنس پلی آنیلین بر روی پوسته‌ی اول به روش پلیمریزاسیون درجا نشانده شد. این ساختار توسط روش‌های ارزیابی متفاوت از جمله میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گفت. همچنین عملکرد این نانوذرات در خصوص جذب امواج نیز ارزیابی شد.»
نتایج حاکی از آن است که نانوکامپوزیت پلیمری سنتز ده دارای مقاومت فیزیکی، مغناطیسی و الکتریکی بسیار خوب است. مقاومت دمایی این نانوکامپوزیت حداقل بین ۵۰- تا ۲۵۰ درجه‌ی سانتی گراد اندازه‌گیری شده است. جذب مادون‌قرمز حرارتی برای ۳۰ تا ۶۰ دقیقه به‌طور کامل صورت گرفته و در بخش امواج ماکروویو، جذب در اکثر نقاط گستره‌ی فرکانسی ۸ تا ۱۲ گیگاهرتز حدود ۹۰ درصد و در فرکانس ۹/۲ گیگاهرتز ۹۸/۷۴ درصد بوده است.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر سید حسین حسینی – عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلام‌شهر- و پریسا زمانی– دانش‌آموخته‌ی دوره‌ی کارشناسی این دانشگاه- است. نتایج این کار در مجله‌ی Journal of Magnetism and Magnetic Materials (جلد ۳۹۷، سال ۲۰۱۶، صفحات ۲۰۵ تا ۲۱۲) به چاپ رسیده است
