2º Lugar - Melhor Monografia: Materiais compósitos estruturais atenuadores de radiação eletromagnética (8,2-12,4 GHZ)

Abstract

Os materiais absorvedores de radiação eletromagnética estruturais, também conhecidos como Radar Absorbing Structures (RAS), combinam alta resistência mecânica com absorção da energia da onda eletromagnética e compatibilidade eletromagnética. São obtidos usualmente pela combinação de compósitos estruturais baseados em fibras contínuas de carbono, vidro e aramida em uma matriz polimérica, ou estruturas sanduíche constituídas por colmeias ou espumas, com materiais absorvedores de radiação eletromagnética. O objetivo do presente trabalho foi realizar um estudo da obtenção, caracterização eletromagnética e óptica de compósitos estruturais atenuadores de radiação eletromagnética, na faixa de frequências compreendidas entre 8,2-12,4 GHz, obtidos pela combinação de compósitos avançados, baseados em tecido de fibras contínuas de vidro e carbono com matriz termorrígida tipo epóxi, com configuração de trama 4HS, e filmes finos absorvedores de radiação eletromagnética baseados em um substrato de poli (tereftalato etileno), com deposição de uma camada de cobre. Os compósitos foram obtidos em três tipos de configurações, sendo cada uma com diferentes quantidades de camadas de tecido de fibra de vidro, fibra carbono e filme fino absorvedor de radiação eletromagnética. Para cada configuração foram processados cinco compósitos: um compósito somente com o substrato polimérico PET sem a deposição da camada de cobre, denominado branco, e outros quatro compósitos, cada um com o substrato polimérico de PET depositado com uma camada de cobre, nas espessuras de 5nm, 10nm, 15 nm e 20 nm, totalizando assim, quinze tipos de compósito. A microscopia óptica dos compósitos obtidos mostra uma boa consolidação do filme fino absorvedor de radiação eletromagnética entre as camadas de tecido de fibras de vidro e a matriz polimérica. Todos os compósitos obtidos apresentam níveis de atenuação da energia da onda eletromagnética, entre - 0,1 dB até -11 dB, sendo que o comportamento da resposta de atenuação mostra predominantemente um caráter ressonante, típico de material que exibe cancelamento das ondas eletromagnéticas por interferência destrutiva permitindo a minimização do problema de radiação ou captação de ruídos eletromagnéticos externos. O uso deste material, permite uma maior durabilidade dos equipamentos além de permitir a “não poluição” do ambiente eletromagnético, possibilitando, assim, uma compatibilidade magnética entre equipamentos eletrônicos em determinadas faixas de frequências e seu uso tanto na aviação civil quanto na militar, além da possibilidade de utilização em outros ramos importantes da sociedade, como por exemplo na telefonia celular.