MXPA05009460A - Pelicula absorbente de onda electromagnetica y su fabricacion. - Google Patents

Abstract

Una pelicula absorbente de ondas electromagneticas para absorber ondas electromagneticas por medio de interferencia destructiva, se describe para incluir una capa de compuesto la cual tiene granos de reflexion de ondas y/o granos de absorcion de ondas de capa sencilla y/o granos de absorcion de ondas de capa doble embebidos en la misma y un espesor igual a 1/4n veces de la longitud de onda de la onda electromagnetica que se absorbe, y una capa reflectiva, la cual se cubre en un lado de la capa de compuesto y tiene un indice de refraccion mayor que el de la capa de compuesto.

Description

PELÍCULA ABSORBENTE DE ONDA ELECTROMAGNÉTICA Y SU FABRICACIÓN Campo de la Invención La presente invención se refiere a materiales protectores de EMI y más particularmente, a una película absorbente de ondas electromagnéticas que absorbe las ondas electromagnéticas por medio de interferencia destructiva. La invención se refiere también a la fabricación de tal película absorbente de ondas electromagnéticas.

Antecedentes de la Invención Siguiendo el rápido desarrollo de alta tecnología, se han descrito y han aparecido en el mercado una variedad de computadoras y aparatos de comunicación digitalizados y productos electrónicos para clientes. Esta es la tendencia del mercado a hacer productos electrónicos de frecuencia relativamente más alta. En consecuencia, los consumidores tienen una oportunidad elevada de exponer el cuerpo al daño de ondas electromagnéticas que puede resultar en un alto riesgo de leucemia, encefalofima (encephalophyma) , enfermedad destructiva del ADN, y otras enfermedades, de acuerdo con estudios, las ondas electromagnéticas de más de 60 Hz se vuelven dañinas para el ADN en las células humanas. Algunos otros estudios extranjeros indican influencias de un teléfono celular para el cerebro humano, tal como la pérdida de la memoria temporal, disminución de la capacidad de comportamiento, etc. Debido a que se han descubierto continuamente malos efectos de las ondas electromagnéticas, se ha vuelto el objeto de investigación principal en diferentes campos encontrar materiales protectores de ondas electromagnéticas . Materiales protectores de ondas electromagnéticas regulares incluyen materiales de protección de campo eléctrico y materiales de protección de campo magnético.

Además, existen materiales protectores de EMI (interferencia electromagnética) preparados a partir de la mezcla de fibras de metal y otras fibras naturales y sintéticas . Materiales de compuestos orgánicos pueden revestirse en una variedad de materiales tales como metales, plásticos, aleación de magnesio, aleación de titanio, aleación de aluminio, madera, cerámicas para cambiar sus características superficiales, logrando función protectora de EMI . Sin embargo, los materiales protectores de EMI convencionales comúnmente tienen un cierto espesor que limita el margen de aplicación. Hoy en día, es la tendencia del mercado a desarrollar teléfonos celulares y otros productos electrónicos que tienen características de luz, delgados, cortos y pequeños. Cuando los materiales protectores de EMI convencionales se utilizan en pequeños productos electrónicos móviles las ondas electromagnéticas se escaparán aún. Por lo tanto, es deseable proporcionar una película absorbente electromagnética que elimine los problemas antes mencionados.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se ha logrado bajo circunstancias en inspección. Es un objeto de la presente invención proporcionar una película absorbente de ondas electromagnéticas y su método de fabricación, el cual utiliza la característica de onda del desplazamiento de fase para destruir y absorber ondas electromagnéticas en la estructura de la película. Es otro objeto de la presente invención proporcionar una película absorbente de ondas electromagnéticas y su método de fabricación, la cual tenga un espesor delgado práctico para su uso en cualquiera de una variedad de productos para absorber efectivamente ondas electromagnéticas . Aún es otro objeto de la presente invención proporcionar una película absorbente de ondas electromagnéticas y su método de fabricación, la cual elimine la instalación de conexión a tierra sin provocar conexión eléctrica. Para lograr estos y otros objetos de la presente invención, la película absorbente de ondas electromagnéticas comprende una capa de compuesto, la cual tiene granos embebidos en la misma y un espesor igual a l/4n veces de la longitud de onda de la onda electromagnética que se absorbe y una capa reflectiva, la cual se cubre en un lado de la capa de compuesto y tiene un índice de refracción mayor que el de la capa de compuesto. Además, el método de fabricación de película absorbente de ondas electromagnéticas comprende las etapas de (1) : preparar un polímero fundido; (2) : mezclar granos en el polímero fundido; (3) : conformar la mezcla del polímero fundido y los granos para formar una capa de compuesto que tiene un espesor igual a l/4n veces de la longitud de onda de la onda electromagnética que se absorbe; y (4) : formar una capa reflectiva de índice de refracción mayor que el de la capa de compuesto en un lado de la capa de compuesto.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La FIGURA 1 es un dibujo esquemático que muestra la relación entre la película absorbente de ondas electromagnéticas y un producto 6 que va a protegerse. La FIGURA 2 es un dibujo esquemático gue muestra acciones reflectivas y absorbentes de un grano de reflexión de capa doble en la capa de compuesto de la película absorbente de ondas electromagnéticas de acuerdo con la presente invención. La FIGURA 3 es un dibujo esquemático que muestra los granos de reflexión de ondas de capa sencilla, los granos de reflexión de ondas de capa doble y los granos de absorción de ondas de capa sencilla embebidos en el portador de la capa de compuesto de la película absorbente de ondas electromagnéticas de acuerdo con la presente invención. La FIGURA 4 es un dibujo esquemático que muestra los granos de reflexión de ondas de capa sencilla, los granos de reflexión de ondas de capa doble, los granos de absorción de ondas de capa sencilla y los granos de absorción de ondas de capa doble embebidos en el portador de la capa de compuesto de la película absorbente de ondas electromagnéticas de acuerdo con la presente invención. La FIGURA 5 es un diagrama de flujo de la fabricación de la película absorbente de ondas electromagnéticas de acuerdo con la presente invención. La FIGURA 6 es un dibujo esquemático que muestra una película absorbente de ondas electromagnéticas cubierta en la antena de un teléfono celular de acuerdo con la presente invención.

La FIGURA 7 muestra otro ejemplo de aplicación de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Una película absorbente de ondas electromagnéticas de acuerdo con la presente invención utiliza interferencia destructiva para absorber ondas electromagnéticas . La interferencia destructiva así llamada es hacer que dos trenes de ondas invertidos de la misma longitud de onda se encuentren entre sí, permitiendo que los picos de un tren de ondas se superpongan respectivamente en la onda a través de otro tren de ondas, y por lo tanto los dos trenes de ondas se neutralicen. La FIGURA 1 es un dibujo esquemático que muestra la relación entre una película absorbente de ondas electromagnéticas y un producto 6 que va a protegerse. Como se ilustra, la película absorbente de ondas electromagnéticas comprende una capa 1 de compuesto y una capa 2 reflectiva cubierta en un lado, particularmente, el lado superior de la capa 1 de compuesto. La capa 1 de compuesto se comprende de un portador 12, y granos 14 embebidos en el portador 12. El portador 12 se prepara a partir de un material polimérico. El espesor de la capa 1 de compuesto satisface el requerimiento de la interferencia destructiva, es decir, l/4n veces de la longitud de onda de la onda electromagnética que va a absorberse, en la cual n es un número natural, de manera gue cuando la onda incidente se refracte por un obstáculo, el curso de viaje de la onda refractada es de l/2n veces de la longitud de onda. Cuando la diferencia entre las curvas de viaje directas y refractadas es de l/2n veces de la longitud de onda, los picos del tren de ondas refractados se superpondrán en la onda a través del tren de ondas directo, provocando con esto que los trenes de onda se neutralicen. Los granos 14 antes mencionados pueden ser granos 6 de reflexión que incluyen los granos 16 de reflexión de capa sencilla y los granos 18 de reflexión de capa doble. Un grano 18 de reflexión de capa doble comprende una capa interior de material 182 de absorción de ondas y una capa exterior de material 184 de reflexión de ondas, como se muestra en la FIGUR 2. La capa interior del material 182 de absorción de ondas puede obtenerse a partir de carburo de silicio, Andesita Porfirias, cerámicas infrarrojas, turmalina, etc. La capa exterior del material 184 de reflexión de ondas puede ser metal. Cuando una onda electromagnética incidente encontró un grano 18 de reflexión de capa doble, la parte de la onda electromagnética incidente de la energía relativamente más baja se reflejará por la capa exterior del material 184 de reflexión de ondas hacia un segundo grano 18 de reflexión de capa doble, y una parte de la onda electromagnética reflejada de la energía relativamente más baja se reflejará por la capa exterior del material 184 de reflexión de ondas del segundo grano 18 de reflexión de capa doble hacia un tercer grano 18 de reflexión de capa doble, etc., actuando en forma similar un revestimiento o muro de contención, provocando con esto que las ondas electromagnéticas reflejadas se neutralicen. La otra parte de la onda electromagnética incidente de la energía relativamente más fuerte se absorberá por la capa interior de material 182 de absorción de ondas del grano 18 de reflexión de capa doble primeramente encontrado, y parte de la onda electromagnética incidente que pasa a través del grano 18 de reflexión de capa doble primeramente encontrado tiene la energía del mismo grandemente atenuada y entonces se reflejará por la capa exterior del material 184 de reflexión de ondas de otro grano 18 de reflexión de capa doble. A través de las acciones de reflexión y absorción repetidas, la onda electromagnética incidente pronto se neutralizará. Los granos 14 antes mencionados, incluyen granos 21 de absorción de ondas formados de material de absorción de ondas, es decir, la capa 1 de compuesto como se muestra en la FIGURA 3. La capa 1 de compuesto tiene granos 21 de absorción de ondas, granos 16 de reflexión de capa sencilla y granos 18 de reflexión de capa doble embebidos en el portador 12 de la misma, formando una estructura de panal. Este diseño elimina la posibilidad de conexión eléctrica de los granos 16 de reflexión de capa sencilla debido a una densidad de instalación elevada de los granos 16 de reflexión de capa sencilla. Referidos en la Figura 4, los granos 21 de absorción de ondas de la invención pueden ser un grano 22 de absorción de ondas de capa doble. El grano 22 de absorción de ondas de capa doble comprende una capa interior de material 222 de reflexión de ondas obtenido de, por ejemplo, metal, y una capa exterior de material 224 de absorción de ondas obtenido de, por ejemplo, carburo de silicio, Andesita Porfirias, cerámicas infrarrojas o turmalina. Cuando una onda electromagnética encontró un grano 22 de absorción de ondas de capa doble, la capa exterior del material 224 de absorción de ondas del grano 22 de absorción de ondas de capa doble absorbe la energía de la onda electromagnética incidente y la capa interior del material 222 de reflexión de ondas del grano 22 de absorción de ondas de capa doble reflejan la onda electromagnética incidente atenuada, permitiendo gue la energía residual de la onda electromagnética reflejada se absorba por la capa exterior del material 224 de absorción de ondas del grano 22 de absorción de ondas de capa doble nuevamente . Los diversos granos diferentes antes mencionados pueden utilizarse independientemente y mezclarse en el portador polimérico de la capa de compuesto para ajustarse a los diferentes requerimientos. La capa 2 reflectiva antes mencionada se proporciona en el lado superior de la capa 1 de compuesto para reflejar ondas electromagnéticas que pasan a través de la capa 1 de compuesto nuevamente sobre la capa 1 de compuesto. Por lo tanto, el material de la capa 2 reflectiva se selecciona sometido a la estructura del portador 12 de la capa 1 de compuesto, permitiendo que el índice ni de refracción de la capa 2 reflectiva sea mayor que el índice n2 de refracción del portador 12. Este diseño permite que la onda electromagnética pase desde un medio más denso hasta un medio menos denso, para incrementar grandemente la oportunidad de reflexión de la onda electromagnética nuevamente a la capa 1 de compuesto bajo el ángulo de Brewsten. Normalmente, una aleación se utiliza para formar la capa 2 reflectiva. La aleación puede formarse de aluminio, níquel, hierro, cobalto y cobre. Además, una pequeña cantidad de manganeso puede agregarse a la aleación. Alternativamente, la capa 2 reflectiva puede comprenderse de capas de metal múltiples que incluyen una capa de aluminio, una capa de níquel, una capa de hierro, una capa de cobre y una capa de cobalto que se laminan juntas . La fabricación de la película absorbente de ondas electromagnéticas se representa después de esto con referencia a la FIGURA 5 y a la FIGURA 1 nuevamente. Este procedimiento de fabricación comprende las etapas de: SI: preparar un polímero fundido para el portador 12 deseado; S2 : mezclar granos en el polímero fundido, en donde los granos pueden ser granos 16 de reflexión de capa sencilla, granos 18 de reflexión de capa doble, granos 21 de absorción de ondas, granos 22 de absorción de ondas de capa doble y/o su combinación; S3 : conformar la mezcla del polímero fundido para formar la capa 1 de compuesto deseada sometida a un espesor predeterminado a través de un proceso de extrusión; y S4: formar una capa 2 reflectiva en un lado, particularmente el lado superior de la capa 1 de compuesto de este modo obtenida por medios de pulverización catódica al vació o electrodeposición. Además, una etapa adicional, particularmente la etapa S5 puede emplearse para revestir una capa de pegamento 24 en el otro lado, particularmente el lado inferior de la capa de compuesto. Alternativamente, la capa de pegamento 24 puede cubrirse en un lado de la capa 2 reflectiva opuesta a la capa 1 de compuesto para su unión. Antes de revestir la capa de pegamento 24 en la capa 2 reflectiva, una capa 26 eléctricamente aislante debe cubrirse en la capa 2 reflectiva para la unión de la capa de pegamento 24 para evitar una conexión eléctrica, como se muestra en la FIGURA 1. La FIGURA 6 es una vista aplicada de la presente invención, que muestra la película absorbente de ondas electromagnéticas cubierta en la antena de un teléfono celular. Debido a que un teléfono celular envía la señal a la estación base por radio a través de la antena, la antena es el sitio donde se produce una onda electromagnética. Como se ilustra en la FIGURA 6, la película absorbente de ondas electromagnéticas referida por 5, cubre la antena 3 y el sujetador 5 gue sujeta la antena 3 al revestimiento del teléfono celular, que deja un ancho transversal "a" no protegido para permitir que la onda electromagnética producida por el teléfono celular pase. Este ancho transversal "a" es un múltiplo divisible por la longitud de onda de la onda electromagnética producida por el teléfono celular. Además, este ancho transversal "a" se extiende en la dirección más allá del lado hacia el cual puede tocar el cuerpo del usuario. La FIGURA 7 muestra otro ejemplo de aplicación de la presente invención. De acuerdo con este ejemplo de aplicación, la película absorbente de ondas electromagnéticas se enlaza a la pared interior del revestimiento 7 de un teléfono celular. Además, la película 5 absorbente de ondas electromagnéticas puede formarse directamente en la superficie de las partes del componente del revestimiento de un teléfono celular para absorber las ondas electromagnéticas. En este caso, la capa reflectiva se forma en una pared interior de la parte de componente al principio, y después la capa de compuesto se reviste en la capa reflectiva. Una persona con experiencia en la técnica puede lograr este método modificado fácilmente. Como se indica en lo anterior, la invención proporciona película absorbente de ondas electromagnéticas la cual utiliza característica de desplazamiento de fase de ondas, reflexión de ondas y absorción de ondas para neutralizar las ondas electromagnéticas, eliminando la complicada disposición de conexión a tierra como se emplea en métodos convencionales que utilizan directamente una protección de metal para proteger de las ondas electromagnéticas. Basándose en el desplazamiento de fase, una capa de compuesto es suficiente para eliminar las ondas electromagnéticas. Por lo tanto, la invención permite gue materiales protectores de interferencia electromagnética se formen tan delgados como sea posible.

Aunque una modalidad particular de la invención se ha descrito en detalle para propósitos de ilustración, varias modificaciones y mejoras pueden hacerse sin apartarse del espíritu y alcance de la invención.

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes reivindicaciones. REIVINDICACIONES 1. Una película absorbente de ondas electromagnéticas caracterizada porque comprende: una capa de compuesto, la capa de compuesto tiene una pluralidad de granos embebidos en la misma, el espesor es igual a l/4n veces de la longitud de onda de la onda electromagnética que se absorbe, donde n es un número natural; y una capa reflectiva cubierta en un lado de la capa de compuesto, la capa reflectiva tiene un índice de refracción mayor que el de la capa de compuesto. 2. La película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los granos son granos de reflexión de ondas. 3. La película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque los granos de reflexión de ondas comprenden cada uno una capa interior de material de absorción y una capa exterior de material de reflexión que rodea la capa interior del material de absorción. . La película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porgue los granos incluyen granos de reflexión de ondas, y los granos de absorción de ondas que tienen un diámetro diferente con relación a los granos de reflexión de ondas . 5. La película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque los granos de absorción de ondas comprenden cada uno uña capa interior de material de reflexión y una capa exterior de material de absorción rodeada por la capa interior del material de reflexión. 6. La película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los granos son granos de absorción de ondas . 7. La película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque los granos de absorción de ondas comprenden cada uno una capa interior de material de reflexión y una capa exterior de material de absorción que rodea la capa interior del material de reflexión. 8. La película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la capa reflectiva es una capa de metal . 9. La película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque la capa de metal se selecciona de un grupo de materiales que incluye aluminio, níquel, hierro, cobre y cobalto. 10. La película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque la capa de metal se forma en la capa de compuesto por un procedimiento de revestimiento seleccionado de uno de los métodos de revestimiento de pulverización catódica al vacío y electrodeposición. 11. La película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la capa de compuesto se forma de un polímero . 12. Un método de fabricación de película absorbente de ondas electromagnéticas caracterizado porque comprende las etapas de: (i) : preparar un polímero fundido; (ii) : mezclar granos en el polímero fundido; (iii) : conformar la mezcla del polímero fundido y los granos para formar una capa de compuesto que tiene un espesor igual a l/4n veces de la longitud de onda de la onda electromagnética que se absorbe, donde n es un número natural; y iv) : formar una capa reflectiva en un lado de la capa de compuesto, la capa reflectiva tiene un índice de refracción mayor que el de la capa de compuesto. 13. El método de fabricación de película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porgue los granos se seleccionan de granos de absorción de ondas de capa sencilla, granos de absorción de ondas de capa doble, granos de reflexión de ondas de capa sencilla, granos de reflexión de ondas de capa doble y/o su combinación. 14. El método de fabricación de película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque los granos de reflexión de ondas de capa doble comprenden cada uno una capa interior de material de absorción y una capa exterior de material de reflexión que rodea la capa interior de material de absorción. 15. El método de fabricación de película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porgue los granos de absorción de ondas de capa doble comprenden cada uno una capa interior de material de reflexión y una capa exterior de material de absorción que rodea la capa interior de material de reflexión. 16. El método de fabricación de película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la capa reflectiva es una capa de metal . 17. El método de fabricación de película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la capa de metal se selecciona de un grupo de materiales que incluye aluminio, níquel, hierro, cobre y cobalto. 18. El método de fabricación de película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la capa de metal se forma en la capa de compuesto por un procedimiento de revestimiento seleccionado de uno de los métodos de revestimiento de pulverización catódica al vacío y electrodeposición . 19. El método de fabricación de película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porgue comprende la etapa (v) de cubrir una capa de material eléctricamente aislante en un lado de la capa reflectiva opuesta a la capa de compuesto y una capa de pegamento en la capa de material eléctricamente aislante opuesta a la capa reflectiva. 20. El método de fabricación de película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque comprende la etapa (v) de revestir una capa de pegamento en un lado de la capa de compuesto opuesta a la capa absorbente. 21. La película absorbente de ondas electromagnéticas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque se cubre en la antena de un teléfono celular, dejando un espacio no protegido para permitir que la onda electromagnética producida por el teléfono celular pase, el tamaño del espacio es un múltiplo divisible por la longitud de onda de la onda electromagnética producida por el teléfono celular.