Группа молодых инженеров из Китая, работающих в стенах Университета Айовы (Iowa State University), создала высокотехнологичную гибкую оболочку, которая в будущем сможет стать настоящей мантией-невидимкой. Их открытие базируется на основе так называемой метакожи – материала с мелкими частицами специального жидкого сплава, которые редуцируют отражение радиочастотных сигналов.
Термин «метакожа» появился благодаря гетерофазным материалам, метаматериалам, обладающих не встречающимися в природе свойствами, с помощью которых можно всячески манипулировать электромагнитными волнами. Растяжением-сжатием метакожи можно соответственно увеличивать или уменьшать отражение сигналов, таким образом, делая обладателя такой оболочки совершенно неуловимым для радаров.
В работе ученых был использован жидкий галинстан (Galinstan), он же ингас, специальный сплав из индия, галлия и олова (InGaSn), с температурой плавления в девятнадцать градусов по Цельсию. В основном этот сплав ранее применялся в качестве безопасной замены ртути в бытовой технике.
Сейчас сама метакожа немного похожа на средневековую кольчугу, сшитую из жидких проводов с рядами расщепленных кольцевых резонаторов, вмонтированных внутри слоев силиконовых пластов со сплавом из галистана. Лабораторные исследования материала продемонстрировали, что он может приблизительно на восемьдесят процентов поглощать сигналы радара, работающего на частотах до десяти гигагерц. Авторы этого удивительного открытия предрекают, что в скором будущем их изобретение сможет стать не только настоящей мантией Гарри Поттера и одеждой Гриффина из «Человека-невидимки», но и послужить для авиации, став покрытием для военных стелсов, а также помочь при настройке частоты, экранировании электромагнитных полей и подавлении рассеяния.
«Таким образом, технология метакожи сильно отличается от традиционных стелс-технологий, которые зачастую только уменьшают обратное рассеивание, – то есть сила, отражается обратно к зондирующему радару», – пишут инженеры в своей статье, поддержанной Национальным научным фондом и Китайским стипендиальным советом.
«Наша долгосрочная цель состоит в том, чтобы уменьшить размер таких устройств, однако вовсе не в целях экономии материала, – говорит доцент Лян Дун (Liang Dong). – Мы надеемся, что сможем сделать это при помощи высокочастотных электромагнитных волн, таких как видимый или инфракрасный свет. Несмотря на то, что это потребовало бы самых передовых технологий, нанопроизводства и соответствующих структурных модификаций, мы уверены, что наше исследование является свидетельством концепции перестройки частоты и расширения, а также подавления разнонаправленных волн материалом типа нашей метакожи».
Статья американо-китайской группы ученых доступна в полном объеме в электронном научном журнале Scientific Reports.
