Исследования и разработки в области создания материалов, технологий и средств обеспечения безопасности

Представлены технологии изготовления электромагнитных экранов СВЧ-диапазона на основе порошкообразного угля, фольгированных и композиционных многослойных материалов. Описаны технологические методы их изготовления, экранирующие свойства, рассмотрены основные механизмы, приводящие к усилению экранирующих свойств в зависимости от технологии изготовления, состава и чередования слоев композита. Показано, что значения коэффициента отражения электромагнитного излучения в диапазоне частот 2–17 ГГц экранов, изготовленных в соответствии с представленными технологиями, достигают (–20) дБ. Разработаны радиопоглотители c характеристикой отражения менее (–10) дБ (до (–52) дБ) в диапазоне частот 8–12 ГГц, определены электрофизические параметры, состав и содержание компонентов композиционных материалов для таких радиопоглотителей. Рассмотрены системы активной защиты речевой информации, использующие наряду с «белым» шумом комбинированные маскирующие сигналы, состоящие из «белого» шума и речеподобных сигналов. Разработаны критерии подхода к отбору дикторов и аудитории при оценке разборчивости речи для решения задач защиты речевой информации и методики экспериментальных исследований разборчивости речи на фоне маскирующих акустических шумов. Представлены технологии формирования нанокомпозитов на основе углеродных нанотрубок и наночастиц ферромагнитных материалов для увеличения степени когерентности спиновой текстуры на макроскопических расстояниях, повышения степени устойчивости изделий электронной техники к сильным магнитным полям и помехоустойчивости. Показано, что при определенных концентрациях наночастиц ферромагнетика происходит рост микромагнитных параметров, обеспечивающих высокую работоспособность активных элементов в магнитных полях. Роль углерода при этом оказывается определяющей. Приведенные результаты представляются перспективными при создании безэховых камер, перегородок, отделяющих в помещениях зоны, предназначенные для расположения приборов электронной техники, при изготовлении изделий для защиты человека от воздействия электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, формирования комбинированных маскирующих сигналов в виде «белого» шума для устройств защиты речевой информации, композитных покрытий для нивелирования воздействия постоянного магнитного поля на изделия электронной техники.

1. Ayad, H. Electromagnetic Shields Based on Powdered Coal-Containing Materials / H. Ayad, O. Boiprav, L. Lynkou. Minsk: Bestprint, 2020.

2. Бойправ, О. В. Перспективные слоистые гибкие радиопоглощающие материалы на основе порошкообразного угля / О. В. Бойправ, В. А. Богуш // Перспективные материалы. 2023. № 8. С. 15–26. DOI: 10.30791/1028-978X-2023-8-15-26.

3. Charcoal-Containing Building Materials for Electromagnetic Radiation Shielding / O. V. Boiprav [et al.] // Magazine of Civil Engineering. 2023. Vol. 117, Iss. 1. DOI: 10.34910/MCE.117.9.

4. Негорючее композиционное покрытие на основе глинозема для изготовления радиопоглощающих конструкций / Д. И. Пеньялоса Овальес [и др.] // Приборы. 2020. Т. 6, № 240. С. 39–43.

5. Boiprav, O. V. Multifunctional Composite Charcoal-Containing Microwave and X-ray Radiation Absorbers / O. V. Boiprav, V. A. Bogush, N. N. Grinchik // Journal of Advanced Materials and Technologies. 2023. Vol. 8, Iss. 4. P. 294–303. DOI: 10.17277/jamt.2023.04.pp.294-303.

6. Белоусова, Е. С. Экспериментальное обоснование технологии изготовления угленаполненных поглотителей электромагнитного излучения / Е. С. Белоусова, О. В. Бойправ, С. Э. Саванович // Электромагнитные волны и электронные системы. 2022. № 5. С. 21–27. DOI: 10.18127/j5604128-202205-03.

7. Электромагнитные экраны на основе алюминия, его оксидов и углеродных волокон. Технологии, конструкции и свойства / Х. Д. А. Абдулхади [и др.]. Минск: Бестпринт, 2021.

8. Boiprav, O. V. Improved Technology of Frequency-Selective UHF Electromagnetic Shields Containing Helical Elements / O. V. Boiprav, N. V. Bogush // Modern Electronic Materials. 2022. Vol. 8, Iss. 4. P. 157–164. DOI: 10.3897/j.moem.8.4.100653.

9. Flexible Double-Layered Microwave Absorbers Based on Foiled Materials with Mechanically Treated Surface / O. Boiprav [et al.] // New Materials, Compounds and Applications. 2023. Vol. 7, Iss. 2. P. 100–110.

10. Электрофизические свойства слоев сотовой сэндвич-структуры для радиопоглотителей микроволнового излучения / А. Ф. Ильющенко [и др.] // Порошковая металлургия. 2023. № 46. С. 134–139.

11. Сотовые сэндвич-структуры для поглощения электромагнитного излучения и радиопоглотители на их основе / А. Ф. Ильющенко [и др.] // Порошковая металлургия. 2021. № 44. С. 165–172.

12. Новые технологии создания экранов электромагнитного излучения на основе модифицированных порошковых, наноструктурированных и пленочных материалов / Л. М. Лыньков [и др.] // Доклады БГУИР. 2019. № 2. С. 85–99.

13. Использование жаростойкого сплава в качестве поглотителя ЭМИ микроволнового диапазона / А. Ф. Ильющенко [и др.] // Порошковая металлургия. 2019. № 42. С. 27–35.

14. Seitkulov, Y. N. The Base of Speech Structural Units of Kasakh Language for the Synthesis of Speech-Like Signals / Y. N. Seitkulov, H. V. Davydau, A. V. Patapovich // Proceeding of the IEEE 12th International Conference on Application of Information and Communication Technologies. 2018. DOI: 10.1109/ICAICT.2018.8747120.

15. Seitkulov, Y. N. Algoritym of Forming Speech Base Units Using the Method of Dynamic Programming / Y. N. Seitkulov, H. V. Davydau, A. V. Patapovich // Journal of Theoretical and Applied Information Technology. 2018. Vol. 96, No 23. P. 7928–7941.

16. Speech Information Security Assessing in Case of Combined Masking Signals / Y. N. Seitkulov [et al.] // Journal of Theoretical and Applied Information Technology. 2020. Vol. 98, No 16. P. 3270–3281.

17. Method for Speech Intelligibility Assessment with Combined Masking Signals / Y. N. Seitkulov [et al.] // Journal of Theoretical and Applied Information Technology. 2020. Vol. 98, No 8. P. 1173–1186.

18. Impact of Aligned Carbon Nanotubes Array on the Magnetostatic Isolation of Closely Packed Ferromagnetic Nanoparticles / A. L. Danilyuk [et al.] // Carbon. 2018. No 139. P. 1104–1116. DOI: 10.1016/j.carbon.2018.08.024.

19. Microwave Absorption in Nanocomposite Material of Magnetically Functionalized Carbon Nanotubes / V. A. Labunov [et al.] // Journal of Applied Physics. 2012. Vol. 112, No 2. DOI: 10.1063/1.4737119.

20. Atdayev, A. Interaction of Electromagnetic Radiation in the 20–200 GHz Frequency Range with Arrays of Carbon Nanotubes with Ferromagnetic Nanoparticles / A. Atdayev, A. L. Danilyuk, S. L. Prischepa // Beilstein Journal of Nanotechnology. 2015. Vol. 6. P. 1056–1064. DOI: 10.3762/bjnano.6.106.

21. Danilyuk, A. L. Long-Range Exchange Interaction Between Ferromagnetic Nanoparticles Embedded in Carbon Nanotubes / A. L. Danilyuk, A. V. Kukharev, S. L. Prischepa // IEEE Transactions on Magnetics. 2022. Vol. 58, Iss. 2. DOI: 10.1109/TMAG.2021.3102403.

22. Anisotropy of Assemblies of Densely Packed Co-Alloy Nanoparticles Embedded in Carbon Nanotubes / S. L. Prischepa [et al.] // IEEE Magnetic Letters. 2019. Vol. 10. DOI: 10.1109/LMAG.2019.2933380.

23. CVD Graphene Sheets Electrochemically Decorated with “Core-Shell” Co/CoO Nanoparticles / V. G. Bayev [et al.] // Applied Surface Science. 2018. No 440. P. 1252–1260. DOI: 10.1016/j.apsusc.2018.01.245.

24. Low-Temperature Magnetic Ordering in Co Core/CoO Shell Nanoparticles on the Copper Surface / A. L. Danilyuk [et al.] // Current Applied Physics. 2023. No 56. P. 79–84. DOI: 10.1016/j.cap.2023.10.003.