Högfrekventa terahertz vågor tillsammans med en aerogel kan ha stor potential inom bland annat röntgenteknik, radiokommunikation och rymdforskning.

Forskare vid Linköpings universitet har visat att terahertzvågor kan påverkas när de släpps igenom en aerogel gjord av cellulosa och en ledande polymer. Det här är en viktig egenskap för att använda terahertzvågor inom olika områden.

Forskarna har utvecklat ett material vars absorption av terahertzsignaler kan slås av och på genom en redox-reaktion. Materialet är en aerogel, som är ett av världens lättaste fasta material.

Aerogelen är som ett justerbart filter för terahertzvågor. I ena läget kommer den elektromagnetiska signalen inte absorberas och i det andra läget kan den det.

– Den egenskapen kan vara användbar för långväga signaler som från rymden eller radarsignaler, säger Shangzhi Chen, postdoktor vid Laboratoriet för organisk elektronik, LOE, vid Linköpings universitet.

Forskarna använde en ledande polymer(PEDOT:PSS) och cellulosa för att skapa sin aerogel. De har dessutom utformat aerogelen för tillämpningar utomhusbruk. Gelen är både vattenavstötande (hydrofob) och kan frostas av med hjälp av solens värme.

Ledande polymerer har många fördelar jämfört med andra material som använts för att skapa justerbara material. Bland annat är de biokompatibla, hållbara och har en stor förmåga att kunna justeras.

Aerogelerna i den här forskningsstudien är elastiska. Det innebär att den kan återta formen efter varje tryckning. Reglerbarheten kommer från möjligheten att ändra laddningstätheten i materialet.

Den stora fördelen med cellulosa är en relativt låg produktionskostnad jämfört med andra liknande material. Det är dessutom ett förnybart material vilket är nyckeln till hållbara tillämpningar.

Källa: Linköpings universitet 20 december 2023