Клетки Фарадея: как бизнес использует технологию защиты от электромагнитных излучений
Что за щит?
Клетка Фарадея (её также называют щитом Фарадея) — это замкнутое пространство, которое не пропускает электромагнитные сигналы. Фарадей сделал открытие спонтанно. Во время одного эксперимента ученый заметил, что в его клетке избыточный заряд на заряженном проводнике локализуется только на внешней стороне и не оказывает никакого влияния на предметы внутри. Электроскоп внутри каркаса фиксировал полное отсутствие электрического заряда.
Фарадей закрывал в своей клетке маленьких зверей, и ток их не убивал, так как весь заряд стекал в землю по поверхностям клетки.
Защита в небе, космосе и на Земле
Мало кто знает, что клетка Фарадея защищает самолеты и автомобили от молний, а спутники — от космического излучения. Корпус самолета — это и есть экранирующая сетка, потому при ударе в нее молнии электричество рассеивается, не причиняя вреда приборам. В некоторых моделях самолетов, как например, в случае с Airbus A350 XWB, единственная неприятность заключается в том, что разряд может повредить композит корпуса.
Если гроза застала вас в автомобиле, то спасти от удара сможет всё та же клетка. Марка и модель машины в этом случае роли не играют. Металлический корпус авто одинаково хорошо защитит водителя и сыграет роль молниеотвода — главное, чтобы шины были влажные. Сама по себе резина ток не проводит, и если шины сухие, то могут возникнуть проблемы. Эффект клетки Фарадея перестает работать и напряжение проникает внутрь авто. Сухая резина способна задержать разряд и таким образом повредить кузов, электронику или навесные детали.
Томографы
Если вам когда-нибудь назначали магнитно-резонансную томографию (или МРТ), значит вы уже побывали внутри фарадеевской клетки. Прежде чем поставить томограф самых распространенных марок Siemens и Philips, врачебный кабинет оборудуют как экранирующую конструкцию. Спаянными элементами листовой меди закрывают потолок, стены и пол. Экранируют внутри комнаты практически всё: двери, окно для наблюдения за пациентом, коммутационную панель для ввода и вывода кабелей из помещения и воздушные фильтры.
Организация подобного кабинета — редкая услуга, которой занимаются отдельные компании.
Спецодежда
Идеи Фарадея до сих пор используются в USB- и телевизионных кабелях, а также в защитных костюмах. Так монтажники электрических подстанций, благодаря особым одеждам, без риска для жизни трудятся на высоковольтных линиях.
Материалом костюмов служат тонкие волокна из меди или нержавеющей стали. Они обеспечивают надежную защиту, ведь и отключенная линия передач большой протяженности способна накапливать статические заряды, которые угрожают здоровью человека. Спецкостюмы не дают току проходить сквозь тела и защищают от любого рода напряжения.
Клетки Фарадея используют в том числе для того, чтобы удивлять детей и взрослых. Например, костюмы с катушками Николы Теслы тоже устроены по принципу фарадеевских щитов, и их часто используют в шоу-программах, чтобы развлекать публику. Артистов в костюмах из прочной сварной нержавеющей кольчуги бьют разряды ярко-синего тока — это наглядно демонстрирует возможности давнего открытия.
Микроволновые печи
Корпус стандартной микроволновки выполнен из сплошного металла. Если подойти к печи близко и присмотреться, то на прозрачной дверце вы увидите специальный металлический перфорированный лист железа с ячейками в 1-3 мм. Он-то и блокирует излучение.
Сквозь щель между дверкой и камерой излучение также не просачивается благодаря особой конструкции и правильно подобранной длиной волны. Волна, которую генерирует микроволновка, будь то Electrolux или LG, обычно составляет всего 12 см.
В микроволновке нельзя использовать даже посуду с металлизированным узором, тем более — полностью металлическую. Металл, оказавшийся внутри клетки, отражает волны, и от этого появляются искры. Прибор может загореться, а то и вовсе взорваться.
Экранирующие чехлы
Все сталкивались с эффектом клетки Фарадея в лифтах, когда разговаривали по телефону — сигнал исчезает. Это происходит потому, что радиочастотные сигналы не пробиваются сквозь стенки лифта, их практически все производители кабин делают из токопроводящего металла. То же происходит с гаджетами, если положить их в сделанные с использованием принципа фарадеевского щита чехлы.
Например, такие устройства создает резидент «Сколково», компания Velter. Устройства блокируют радиосигналы мобильных телефонов, ноутбуков, автоключей. Чехлы и боксы защищают от краж данных мобильных устройств, электронных документов и угона авто. Фактически, техника в устройствах вовсе перестает принимать и передавать радиосигналы на всех рабочих частотах телефона.
Бар
Владелец коктейльного бара «Джин Таб» Стив Тайлер в Восточном Суссексе построил клетку Фарадея, чтобы убить сигнал сети в смартфонах посетителей. Связь в заведении не ловит вообще. Для этого англичанин вмонтировал серебряную и золотую фольгу в стены и потолок, чтобы заблокировать все внешние электромагнитные волны. По мнению мистера Тайлера, этот шаг позволил посетителям бара «стать частью реального мира» и вспомнить о других людях.
На столиках в баре установлены ретро-телефоны, по которым клиенты могут сделать заказ или пообщаться с другими клиентами заведения.
