روسيا.. ابتكار مادة لإخفاء السفن والطائرات عن الرادار

ابتكر علماء من معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا بالتعاون مع زملائهم من الصين طلاء من مادة فائقة يقلل من البصمة الرادارية للأجسام بترددين مستقلين في آن واحد.

إقرأ المزيد

روسيا.. ابتكار طلاء مضاد للصدأ والتآكل من كربيد الكروم

وتشير مجلة Laser & Photonics Reviews إلى أن هذا الاكتشاف يفتح آفاقا جديدة لإنشاء هياكل شفافة للموجات الراديوية، والحد من التداخل في أنظمة الهوائيات، وتطوير أنظمة اتصالات آمنة.

وكما هو معروف، عند اصطدام موجة كهرومغناطيسية بجسم ما، يتبدد جزء من طاقتها، وبهذه الطريقة "ترصد" أجهزة الرادار الطائرات والسفن وغيرها من الأجسام. وتتطلب الطرق الحالية لتقليل بصمتها إما مواد معقدة أو تعمل فقط مع الأجسام الصغيرة، وغالبا ما تقتصر على تردد واحد.

وقد ابتكر علماء من معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا، بالتعاون مع زملائهم من الصين، طلاء فائقا يقلل من البصمة الرادارية للأجسام الكبيرة عند ترددين قابلين للضبط في آن واحد. يبدو هذا الطلاء كشبكة متعددة الطبقات من لوحات الدوائر المطبوعة المرنة ذات شعيرات نحاسية متقاطعة، ويعمل في وضع ENZ (Epsilon-Near-Zero)- حيث تقترب بعض مكونات السماحية الفعالة من الصفر، ما يؤدي إلى انزياح طوري طفيف في الموجة الكهرومغناطيسية، ويسمح بالتحكم بدقة في التفاعل مع الجسم ويقلل بشكل ملحوظ من تشتت الموجات.

إقرأ المزيد

روسيا.. ابتكار طلاء ذكي لإبطاء ذوبان الغرسات

وقد اختبر الباحثون هذا التأثير في غرفة عديمة الصدى، حيث صنعت عينة باستخدام تقنية لوحات الدوائر المطبوعة المرنة - شبكات نحاسية على طبقة رقيقة من مادة عازلة، مع وضع مشتت معدني مكعب الشكل في الداخل. أكدت التجربة أن التشتت ينخفض بالفعل عند الترددات المحددة. وعند الابتعاد عن هذه الترددات، يضعف التأثير.

ويقول دينيس كيسيليوف كبير الباحثين في مركز الفوتونيات والمواد ثنائية الأبعاد بمعهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا: "شكلت هذه التجربة تأكيدا أساسيا على أن الطلاء يعمل كما هو متوقع نظريا. عند ترددين تشغيليين - 10.7 و16.2 غيغاهرتز - ظلت جبهة الموجة خلف الجسم أكثر استواء بشكل ملحوظ مقارنة بعدم وجود الطلاء، ما يعني انخفاضا كبيرا في التشتت. ولكن، عند الابتعاد عن هذين الترددين، يتضاءل التأثير بسرعة، وعادت جبهة الموجة إلى التشوه. ويثبت هذا أن كبح التشتت يعود تحديدا إلى نمط ENZ ثنائي النطاق".

ويعمل الطلاء المبتكر حتى دون تلامس مباشر مع المشتت، ويقلل من تشتت الموجة عند تسليطها بزوايا مختلفة، أي أنه يكبح التشتت في نطاقين وفي جميع الاتجاهات في آن واحد. ومن أهم مزايا هذا الابتكار سهولة تصنيعه- يجمع التصميم من لوحات دوائر مطبوعة مرنة، ولا يتطلب مواد معقدة أو باهظة الثمن.

ويخطط العلماء مستقبلا لتقليص حجم خلية المادة الفائقة لتقليل التشتت المتبقي، بالإضافة إلى دمج البلورات السائلة أو مواد تغيير الطور في التصميم، ما سيسمح بضبط ترددات التخفي في الوقت الفعلي وعلى نطاق واسع. وسيكون هذا الابتكار مفيدا في التطبيقات التي تتطلب كبح انعكاس الموجات الراديوية غير المرغوب فيه، مثلا، لجعل الأجسام أقل وضوحا للرادار.

المصدر: science.mail.ru