Influência dos substratos de polímero e alumínio na absorção de radiação eletromagnética apresentada por filmes finos de Ti

Abstract

Os Materiais Absorvedores de Radiação Eletromagnética (MARE) são materiais que têm a capacidade de absorver a radiação eletromagnética incidente, através de mecanismos de perda intrínseca do material e fenômenos físicos relacionados as ondas eletromagnéticas. Esses materiais são amplamente utilizados para resolver problemas relacionados à interferência e compatibilidade eletromagnética. Sua utilização é ampla em setores como o aeroespacial, defesa militar, médico e automotivo. No setor aeroespacial, os MAREs são empregados no desenvolvimento de tecnologias de redução de detecção, tornando as aeronaves menos visíveis aos radares em faixas de frequência específicas. Na concepção de aeronaves, a utilização de materiais leves e facilmente moldáveis é crucial devido às restrições de peso e necessidade de manobrabilidade. Nesse contexto, os filmes finos metálicos se apresentam como uma solução tecnológica, uma vez que possuem baixa densidade e espessuras na ordem de dezenas de nanômetros. Neste estudo, foram avaliadas as propriedades absorvedoras de radiação eletromagnética de filmes finos de Titânio (Ti) depositados sobre dois tipos de substrato: polímero (Polietileno Tereftalato (PET)) e Alumínio (Al). Os resultados mostraram atenuações de até 95% para os filmes de Ti sobre substratos de polímero e de cerca de 40%-50% para os filmes finos de Ti depositado sobre substratos de Al. A análise também investigou a influência de características da morfologia da superfície, resistividade elétrica e espessura dos filmes na eficiência da atenuação da radiação, demonstrando que a escolha do substrato pode alterar o desempenho de absorção.

Radar Absorbing Materials (RAMs) are materials capable of absorbing incident electromagnetic radiation through intrinsic material loss mechanisms and physical phenomena related to electromagnetic waves. These materials are widely used to solve problems related to electromagnetic interference and compatibility. Their use extends to sectors such as aerospace, military defense, medical, and automotive. In the aerospace sector, RAMs are employed in the development of detection reduction technologies, making aircraft less visible to radars within specific frequency ranges. In aircraft design, the use of lightweight and easily moldable materials is crucial due to weight restrictions and the need for maneuverability. In this context, metallic thin films are presented as a technological solution, since they have low density and thicknesses on the order of tens of nanometers. In this study, the electromagnetic radiation absorbing properties of Titanium (Ti) thin films deposited on two types of substrates: polymer (Polyethylene Terephthalate (PET)) and Aluminium (Al). The results showed attenuation levels of up to 95% for Ti films on polymer substrates and approximately 40%-50% for Ti thin films deposited on Al substrates. The analysis also investigated the influence of surface morphology characteristics, electrical resistivity, and film thickness on radiation attenuation efficiency, demonstrating that the choice of substrate can affect absorption performance.