ثابت دی الکتریک چیست؟
ثابت دی الکتریک، همچنین به عنوان گذردهی یا گذردهی نسبی شناخته می شود، یک کمیت فیزیکی است که توانایی قطبش مواد دی الکتریک را در یک میدان الکتریکی توصیف می کند. این یک پارامتر مهم برای اندازه گیری کارایی مواد در ذخیره انرژی الکتریکی است و به طور گسترده در الکترونیک، ارتباطات، علم مواد و سایر زمینه ها استفاده می شود. این مقاله موضوعات داغ علمی و فناوری 10 روز گذشته را برای ارائه یک تحلیل ساختاریافته از تعریف، عوامل مؤثر و کاربردهای ثابت دی الکتریک ارائه می دهد.
1. تعریف و فرمول ثابت دی الکتریک
ثابت دی الکتریک (εr) به عنوان ثابت دی الکتریک مطلق (ε) ماده دی الکتریک و ثابت دی الکتریک خلاء (ε) تعریف می شود.0، فرمول به شرح زیر است:
| فرمول | εr=ε/ε0 |
| ثابت دی الکتریک خلاء ε0 | 8.854×10-12F/M |
2. عوامل مؤثر بر ثابت دی الکتریک
نقاط داغ تحقیقاتی در 10 روز گذشته نشان می دهد که ثابت دی الکتریک به طور قابل توجهی تحت تأثیر عوامل زیر است:
| عوامل | مکانیسم نفوذ | داده های معمولی |
| فرکانس | پسماند پلاریزاسیون در فرکانس های بالا منجر به ε می شودrسقوط | ε در 1 کیلوهرتزr=5 → ε در 1 گیگاهرتزr=3 |
| دما | افزایش دما باعث تشدید حرکت حرارتی مولکول ها می شود | ε در 25 ℃r= 4.5 → ε در 100 درجه سانتیگرادr=3.8 |
| ساختار مواد | مواد مولکولی قطبی εrبالاتر | آب (εr=80) در مقابل پارافین (εr=2) |
3. موارد کاربردی محبوب اخیر
طبق گزارش رسانه های فناوری در اکتبر 2023، ثابت دی الکتریک پیشرفت جدیدی در زمینه های زیر داشته است:
| حوزه های کاربردی | پیشرفت تکنولوژیکی | مواد مرتبط εr |
| ارتباط 5G | مواد بستر ثابت دی الکتریک پایین | مواد کامپوزیت PTFE εr=2.2-3.5 |
| باتری انرژی نو | طراحی الکترولیت دی الکتریک بالا | الکترولیت جامد εr> 15 |
| الکترونیک انعطاف پذیر | الاستومر دی الکتریک قابل تنظیم | اپسیلون لاستیکی سیلیکونیr=2.8-12 (قابل تنظیم) |
4. روش اندازه گیری ثابت دی الکتریک
فن آوری های اندازه گیری جدید در کنفرانس های اخیر IEEE گزارش شده است:
| روش | اصل | دقت |
| روش صفحه موازی | اندازه گیری تغییرات ظرفیت | 0.05 ± |
| روش رزونانس | استفاده از فرکانس تشدید LC | 0.01 ± |
| طیف سنجی دامنه زمانی تراهرتز | تجزیه و تحلیل بازتاب پالس | 0.005 ± |
5. روند توسعه آینده
همراه با آخرین پیش بینی مقاله طبیعت:
1.مواد هوشمند: متاموادهایی که ثابت دی الکتریک آنها را می توان در زمان واقعی کنترل کرد، کلید ارتباطات 6G خواهند بود.
2.زیست پزشکی: فناوری تشخیص زودهنگام تومور بر اساس خواص دی الکتریک وارد آزمایشات بالینی شده است
3.محاسبات کوانتومی: مواد دی الکتریک بسیار کم تلفات (εr<1.5) شتاب تحقیق و توسعه
خلاصه
به عنوان پارامتر اصلی مواد دی الکتریک، تحقیقات و کاربرد ثابت دی الکتریک با توسعه فناوری مواد جدید عمیق تر می شود. از نقاط داغ اخیر می توان دریافت که کاربردهای نوآورانه آن در ارتباطات با فرکانس بالا، ذخیره انرژی و سایر زمینه ها به ارتقاء صنایع مرتبط ادامه خواهد داد.
جزئیات را بررسی کنید
جزئیات را بررسی کنید
fa
