माइक्रोवेव से तेहराहर्ट्ज़ तक ट्यून करने योग्य विद्युत अनिशोत्रणीय नवीनीकृत कार्बन नैनोफाइबर शीट्स का डिज़ाइन

• कार्बोनाइजेशन तापमान (600–1000 °C) छिद्रता, अनिशोत्रण और विद्युत चालकता को नियंत्रित करता है, जिससे ट्यून करने योग्य विद्युत-चुंबकीय प्रतिक्रिया संभव होती है। • अंतर्निहित अशुद्धियाँ सक्रियण-रहित पदानुक्रमित छिद्रता उत्पन्न करती हैं, जिससे 926 m² g⁻¹ की उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र प्राप्त होती है। • संरचना–सम्पत्ति–कार्य का स्पष्ट सम्बन्ध देखा गया है, डायइलेक्ट्रिक व्यवहार से लेकर अवशोषक-प्रधान कमज़ोरी और अंततः परावर्तन-प्रधान आवरण तक। • अनिशोत्रण GHz से THz तक अभिविन्यास-निर्भर आवरण प्रतिक्रिया सक्षम करता है। कार्बन सामग्री का व्यापक रूप से विद्युत-चुंबकीय (EM) आवरण और अवशोषण के लिए अध्ययन किया गया है। हालांकि, कई EM कार्यों को समेटने वाली टिकाऊ और ट्यून करने योग्य संरचनाओं को डिजाइन करना चुनौतीपूर्ण है। यहां, हम जीवपोलिमर-व्युत्पन्न कार्बन नैनोफाइबर शीट्स पर आधारित नवीनीकृत सामग्री रणनीति प्रस्तुत करते हैं, जहां कार्बोनाइजेशन तापमान और फाइबर संरेखण दोनों का उपयोग EM कमज़ोरी को ट्यून करने के लिए किया गया है। शीट्स को उच्च-गति इलेक्ट्रोस्पिनिंग द्वारा निर्मित किया गया और 600–1000 °C पर कार्बोनाइज किया गया, जिससे सूक्ष्मसंरचना, अनिशोत्रण, छिद्रता, विद्युत चालकता और डायइलेक्ट्रिक प्रतिक्रिया का व्यवस्थित ट्यूनिंग संभव हुआ। इलेक्ट्रोस्पिनिंग प्रक्रिया से समान रूप से संरेखित नैनोफाइबर नेटवर्क बने, जो कार्बोनाइजेशन पर अनिशोत्रणीय चालक पथों में विकसित हुए। 1000 °C पर कार्बोनाइजेशन से बाहरी सक्रियण के बिना 926 m² g⁻¹ की विशिष्ट सतह वाले अत्यधिक छिद्रयुक्त शीट्स प्राप्त हुए। तापमान-संचालित संरचनात्मक विकास ने स्पष्ट कार्यात्मक संक्रमण प्रदान किया: 600 °C पर डायइलेक्ट्रिक पारदर्शिता, 700–800 °C पर ब्रॉडबैंड अवशोषण, और 1000 °C पर उच्च चालक परावर्तन-प्रधान आवरण। अनुकूलित शीट ने 18.3 GHz पर 54 dB और 1.0 THz पर 44.5 dB की आवरण प्रभावशीलता प्राप्त की। विद्युत अनिशोत्रण ने आगे GHz में 16.4 dB और THz में 21.8 dB के अभिविन्यास-निर्भर आवरण को सक्षम किया। ये परिणाम संरेखित, नवीनीकृत कार्बन नैनोफाइबर शीट्स को अगले पीढ़ी के माइक्रोवेव और तेहराहर्ट्ज़ प्रौद्योगिकियों के लिए पैमाने पर उपयुक्त प्लेटफ़ॉर्म के रूप में स्थापित करते हैं।