الأشعة تحت الحمراء (IR) هي نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي غير مرئي للعين البشرية ولكن يمكن الشعور به كحرارة.لديها مجموعة واسعة من التطبيقات مثل أجهزة التحكم عن بعد، ومعدات التصوير الحراري، وحتى الطبخ.ومع ذلك، هناك أوقات يكون من الضروري فيها منع أو تقليل تأثيرات الأشعة تحت الحمراء، كما هو الحال في بعض التجارب العلمية أو العمليات الصناعية أو حتى لأسباب تتعلق بالصحة والسلامة الشخصية.في هذه الحالة، يمكن استخدام مواد محددة لتخفيف أو حجب الأشعة تحت الحمراء بشكل كامل.

إحدى المواد المستخدمة عادة لمنع الأشعة تحت الحمراء هيجزيئات حجب الأشعة تحت الحمراء.غالبًا ما تتكون هذه الجسيمات من مزيج من المواد مثل أكاسيد المعادن وهي مصممة خصيصًا لامتصاص الأشعة تحت الحمراء أو عكسها.تشمل أكاسيد المعادن الأكثر شيوعًا الموجودة في جزيئات حجب الأشعة تحت الحمراء أكسيد الزنك وأكسيد التيتانيوم وأكسيد الحديد.غالبًا ما يتم خلط هذه الجسيمات مع قاعدة بوليمر أو راتنجية لتكوين أفلام أو طبقات يمكن تطبيقها على مجموعة متنوعة من الأسطح.

تعتمد فعالية جزيئات حجب الأشعة تحت الحمراء على عدة عوامل، بما في ذلك حجم وشكل الجزيئات وتركيزها في الفيلم أو الطلاء.بشكل عام، تؤدي الجزيئات الأصغر والتركيزات الأعلى إلى خصائص أفضل لحجب الأشعة تحت الحمراء.بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤثر اختيار أكسيد المعدن أيضًا على فعالية مادة حجب الأشعة تحت الحمراء.على سبيل المثال، من المعروف أن جزيئات أكسيد الزنك تمنع بشكل فعال أطوال موجية معينة من الأشعة تحت الحمراء، في حين أن أكسيد التيتانيوم أكثر فعالية في الأطوال الموجية الأخرى.

بالإضافة إلى جزيئات حجب الأشعة تحت الحمراء، هناك مواد أخرى يمكن استخدامها لحجب أو تخفيف الأشعة تحت الحمراء.أحد الخيارات الشائعة هو استخدام مواد ذات انعكاسية عالية، مثل المعادن مثل الألومنيوم أو الفضة.تتمتع هذه المعادن بانعكاسية سطحية عالية، مما يعني أنها تستطيع عكس كميات كبيرة من الأشعة تحت الحمراء إلى مصدرها.وهذا يقلل بشكل فعال من كمية الأشعة تحت الحمراء التي تمر عبر المادة.

هناك طريقة أخرى لمنع الأشعة تحت الحمراء وهي استخدام مواد ذات خصائص امتصاص عالية.تتمتع بعض المركبات العضوية، مثل البولي إيثيلين وأنواع معينة من الزجاج، بمعاملات امتصاص عالية للأشعة تحت الحمراء.وهذا يعني أنها تمتص معظم الأشعة تحت الحمراء التي تتلامس معها، وتمنعها من المرور.

بالإضافة إلى المادة المحددة، يؤثر سمك المادة وكثافتها أيضًا على قدرتها على حجب الأشعة تحت الحمراء.تتمتع المواد الأكثر سمكًا وكثافة عمومًا بقدرات أفضل على حجب الأشعة تحت الحمراء بسبب العدد المتزايد من الجسيمات الممتصة للأشعة تحت الحمراء أو العاكسة الموجودة.

باختصار، هناك مجموعة متنوعة من المواد التي يمكن استخدامها لمنع أو تخفيف الأشعة تحت الحمراء.جزيئات حجب الأشعة تحت الحمراء، مثل تلك المصنوعة من أكاسيد المعادن، تستخدم على نطاق واسع بسبب خصائصها المحددة التي تسمح لها بامتصاص أو عكس الأشعة تحت الحمراء.ومع ذلك، يمكن أيضًا استخدام مواد أخرى، مثل المعادن ذات الانعكاسية العالية أو المركبات العضوية ذات معاملات الامتصاص العالية.تلعب عوامل مثل حجم الجسيمات والتركيز ونوع أكسيد المعدن المستخدم دورًا مهمًا في فعالية مواد حجب الأشعة تحت الحمراء.تساهم السُمك والكثافة أيضًا في قدرة المادة على حجب الأشعة تحت الحمراء.ومن خلال اختيار المواد المناسبة ومراعاة هذه العوامل، يمكن تحقيق حجب فعال للأشعة تحت الحمراء في مجموعة واسعة من التطبيقات.