I moderni dispositivi medici incorporano una vasta gamma di elementi elettronici, che spaziano da semplici amplificatori a complessi microprocessori. Tuttavia, questi dispositivi sono spesso soggetti a problematiche legate all’interferenza elettromagnetica (EMI, Electromagnetic Interference). E’ essenziale, quindi, adottare adeguate soluzioni di schermatura per attenuare le interferenze, sia in ingresso che in uscita. Sebbene il principio di schermatura sia relativamente semplice, la progettazione e la realizzazione di sistemi EMI efficaci rappresentano una sfida complessa sia dal punto di vista tecnico che economico, mantenendo vivo l’interesse della comunità scientifica. La funzione primaria di una schermatura è ridurre l’accoppiamento di campi elettromagnetici, elettrostatici e onde elettromagnetiche (EM). L’efficacia della protezione dipende da vari fattori, tra cui il materiale utilizzato, lo spessore dello schermo, il volume e la frequenza dei campi interessati, oltre alla geometria e all’orientamento delle aperture rispetto al campo EM incidente. Tradizionalmente, la schermatura EMI è realizzata con strutture metalliche, ma queste soluzioni presentano spesso limitazioni in termini di peso, ingombro e costi di produzione. Per superare tali limiti e migliorare la flessibilità, la compattezza e l’economicità delle soluzioni, i materiali porosi rappresentano un’area di ricerca particolarmente promettente. Questi materiali, spesso combinati con nanoriempitivi, consentono un maggiore assorbimento delle onde EM, offrendo soluzioni innovative per la schermatura elettromagnetica. Il presente lavoro di tesi si concentra sulla caratterizzazione di campioni di schiume polimeriche a base di polipropilene (PP) riciclato, arricchite con nanoriempitivi metallici. L’obiettivo principale è analizzare, tramite simulazioni numeriche, il comportamento elettromagnetico dei campioni, realizzati presso il CNR-STIIMA, Istituto di Sistemi e Tecnologie Industriali Intelligenti per il Manifatturiero Avanzato, con sede a Bari. Lo scopo finale è valutare l’utilizzo di questi materiali come elementi schermanti per applicazioni in ambito medicale. In prospettiva futura, si considera l’ottimizzazione delle strutture stocastiche mediante modelli predittivi basati sull’intelligenza artificiale, con l’obiettivo di ridurre i tempi necessari per l’analisi delle prestazioni e fornire rapidamente indicazioni utili per migliorare ulteriormente i modelli proposti
SCHERMATURE PER INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA BASATE SU SCHIUME IN MATERIALI COMPOSITI RICICLATI
MAREMONTI, PIETRO
2023/2024
Abstract
I moderni dispositivi medici incorporano una vasta gamma di elementi elettronici, che spaziano da semplici amplificatori a complessi microprocessori. Tuttavia, questi dispositivi sono spesso soggetti a problematiche legate all’interferenza elettromagnetica (EMI, Electromagnetic Interference). E’ essenziale, quindi, adottare adeguate soluzioni di schermatura per attenuare le interferenze, sia in ingresso che in uscita. Sebbene il principio di schermatura sia relativamente semplice, la progettazione e la realizzazione di sistemi EMI efficaci rappresentano una sfida complessa sia dal punto di vista tecnico che economico, mantenendo vivo l’interesse della comunità scientifica. La funzione primaria di una schermatura è ridurre l’accoppiamento di campi elettromagnetici, elettrostatici e onde elettromagnetiche (EM). L’efficacia della protezione dipende da vari fattori, tra cui il materiale utilizzato, lo spessore dello schermo, il volume e la frequenza dei campi interessati, oltre alla geometria e all’orientamento delle aperture rispetto al campo EM incidente. Tradizionalmente, la schermatura EMI è realizzata con strutture metalliche, ma queste soluzioni presentano spesso limitazioni in termini di peso, ingombro e costi di produzione. Per superare tali limiti e migliorare la flessibilità, la compattezza e l’economicità delle soluzioni, i materiali porosi rappresentano un’area di ricerca particolarmente promettente. Questi materiali, spesso combinati con nanoriempitivi, consentono un maggiore assorbimento delle onde EM, offrendo soluzioni innovative per la schermatura elettromagnetica. Il presente lavoro di tesi si concentra sulla caratterizzazione di campioni di schiume polimeriche a base di polipropilene (PP) riciclato, arricchite con nanoriempitivi metallici. L’obiettivo principale è analizzare, tramite simulazioni numeriche, il comportamento elettromagnetico dei campioni, realizzati presso il CNR-STIIMA, Istituto di Sistemi e Tecnologie Industriali Intelligenti per il Manifatturiero Avanzato, con sede a Bari. Lo scopo finale è valutare l’utilizzo di questi materiali come elementi schermanti per applicazioni in ambito medicale. In prospettiva futura, si considera l’ottimizzazione delle strutture stocastiche mediante modelli predittivi basati sull’intelligenza artificiale, con l’obiettivo di ridurre i tempi necessari per l’analisi delle prestazioni e fornire rapidamente indicazioni utili per migliorare ulteriormente i modelli proposti| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14253/66779