Китайски учени представиха ново поколение термоустойчиво покритие за бойни самолети, което едновременно поглъща радиовълни и издържа на екстремни температури, възникващи при свръхзвуков полет. Изследването, публикувано на 14 октомври в престижното научно списание Advanced Materials, описва ултратънко метапокритие с дебелина едва 0,1 милиметра, което съчетава гъвкавост, здравина и стабилно електромагнитно поглъщане.
Как е създаден материалът
Автори на изследването са Цуй Гуан и Лиу Жунфан от Пекинския университет, Уан Хуихуей от Пекинския технологичен университет и Ли Маоюан от Харбинския инженерен университет. Те използват метод на химическо отлагане от пари, чрез който нанасят слой графен върху подложка от силициев диоксид.
Резултатът е създаването на графено-силициева влакнеста мембрана (G@SFM) – изключително лек и устойчив материал, наподобяващ плътна техническа тъкан. Първоначалните образци обаче почти не абсорбирали радиовълни, затова учените подобряват свойствата им чрез лазерна микрообработка.
Така върху повърхността се образува подредена микрошарка, превръщаща материала в метаповърхност – структура, която може да контролира отражението и поглъщането на електромагнитни вълни в широк диапазон от честоти.
Екстремна устойчивост и минимална загуба на ефективност
Тестовете показват, че покритието запазва своите свойства при нагряване до 600°C на въздух и до 1000°C във вакуум – температури, съпоставими с тези, които възникват при свръхзвуков полет. При въздушен поток със скорост около 720 км/ч, ефективността му намалява с по-малко от 1%.
Мембраната остава еластична, с регулируемо електрическо съпротивление и изключително ниска плътност, което означава, че може да бъде използвана без да увеличава теглото на самолета. Според изчисленията на учените, ако метаповърхността бъде вградена в топлоизолационните слоеве на фюзелажа, отразяването на радиосигналите може да бъде намалено до -42 dB – значително подобрение, което прави летателния апарат почти невидим за радарите.
Важно е, че за постигането на този ефект не се налага промяна на аеродинамичния дизайн или увеличаване на масата.
Приложения във военната и космическата индустрия
Новият материал е идеален за изтребители с ниска радиолокационна видимост, безпилотни летателни апарати, хиперзвукови превозни средства и спътници, които работят в условия на силно нагряване и мощно електромагнитно излъчване.
Но разработката има потенциал и извън военната авиация. Тя може да се използва за защита на високотемпературна електроника, както и в космически мисии, където оборудването трябва да бъде защитено от радиосмущения и прегряване.
Научен пробив с глобално значение
Изследването подчертава, че Китай продължава да постига впечатляващ напредък в областта на радиопоглъщащите и топлоустойчиви материали – технологична сфера, която до скоро беше доминирана от американските аерокосмически корпорации.
Новото метапокритие демонстрира не само инженерен пробив, но и нарастващата самостоятелност на Китай в разработването на високотехнологични решения за авиация, отбрана и космос – области, които все повече се превръщат в ключови за глобалното технологично надмощие.
