چین با استفاده از الیاف گیاهی لوفا یک پوشش رادارگریز تازه توسعه داده است که میتواند بیش از ۹۹.۹۹ درصد امواج الکترومغناطیسی ورودی را در باند Ku جذب کند.
به گزارش سرویس فناوری تکناک، این پوشش فوقنازک که در دسته مواد جذبکننده امواج قرار میگیرد، میتواند شدت بازتاب امواج رادار را تا ۷۰۰ برابر کاهش دهد.
باند Ku شامل فرکانسهای ۱۲ تا ۱۸ گیگاهرتز است و در رادارهای فضایی و سامانههای شناسایی دوربرد کاربرد گسترده دارد. تیم سازنده اعلام کرد که عملکرد این پوشش حتی زمانی که پرتو رادار از زاویه عمودی برخورد کند، تغییر نمیکند و همین ویژگی میتواند نقش مهمی در پنهانسازی اهداف از رادارهای ماهوارهای داشته باشد.
این ماده با نام NCO-2 فقط چهار میلیمتر ضخامت دارد، اما کارایی آن از بسیاری از نمونههای ضخیمتر بیشتر است. طبق محاسبات پژوهشگران، اگر یک هواپیمای پنهانکار، سطح مقطع راداری عمودی برابر با پنجاه متر مربع داشته باشد این پوشش میتواند اندازه مؤثر آن را به کمتر از یک متر مربع کاهش دهد. پایین آمدن سطح مقطع راداری باعث میشود که سامانههای شناسایی فاصله بسیار نزدیکتری نسبت به هدف پیدا کنند و فرصت واکنش از دست برود.
پایه اصلی این پوشش رادارگریز گیاهی از لوفا ساخته شده است؛ لوفا یک گیاه از خانواده کدوئیان است که میوه آن پس از خشک شدن به ساختاری اسفنجی و الیافی تبدیل میشود و برای کاربردهای گوناگون مورد استفاده قرار میگیرد. این گیاه به طور طبیعی دارای شبکهای سهبعدی از الیاف سلولزی است که درهمتنیدگی آن یک بافت سبک، متخلخل و بسیار مقاوم ایجاد میکند.
این پژوهش در نشریه High Power Laser and Particle Beams منتشر شده است و توضیح میدهد که لوفای کربنیشده نهتنها باعث افزایش بازتاب داخلی میشود، بلکه یک شبکه رسانای مؤثر ایجاد میکند. این شبکه به الکترونها اجازه میدهد آزادانه حرکت کنند و بخشی از انرژی مایکروویو را به گرما تبدیل کنند. این فرایند که به نام تلفات رسانشی شناخته میشود، یکی از مهمترین مکانیزمهای جذب انرژی در مواد پنهانکار است.
دانشمندان برای ساخت این ماده از فرایندهای هیدروترمال و کربنیزاسیون استفاده کردند و سپس ذرات NiCo2O4 را به آن افزودند. این ذرات ویژگیهای مغناطیسی لازم را برای جذب امواج تقویت میکنند و ویژگیهای دیالکتریک ماده را تنظیم مینمایند. نتیجه این تغییرات ایجاد تطابق امپدانس بهتر است، که اجازه میدهد امواج برخوردکننده با حداقل بازتاب وارد ماده شوند و در همان لحظه جذب شوند.
گروه پژوهشی اعلام کرد که عملکرد ماده NCO-2 با استفاده از نرمافزار شبیهسازی COMSOL به طور کامل تأیید شده است. این تأییدیه نشان میدهد که رفتار جذبکننده ماده در شرایط مختلف زاویه و فرکانس ثابت میماند و این موضوع برای کاربردهای نظامی و فضایی اهمیت اساسی دارد.
پژوهشگران معتقد هستند که این پوشش رادارگریز گیاهی یک مسیر تازه برای توسعه مواد کربنی مبتنی بر زیستتوده ایجاد میکند. این مواد علاوه بر عملکرد بالا میتوانند گزینهای سازگار با محیط زیست برای نسل آینده مواد پنهانکار باشند. چین مدتها است که برای کاهش وابستگی به مواد پیشرفته وارداتی تلاش میکند و دانشمندان این پژوهش میگویند که لوفا میتواند در آینده نقش مهمی در این راهبرد ایفا کند.
