Používala ju už Kleopatra: Číňania z tekvice vynašli neprekonateľnú technológiu, vďaka ktorej lietadlá miznú z radarov

Aj keď sú hlavnými priekopníkmi stealth technológií vo svete najmä Spojené štáty americké a Rusko, Čína ich postupne doháňa a predstavuje množstvo nových inovatívnych riešení.

Na jar sme ťa informovali o novom materiáli, ktorý čínski vedci vynašli, aby ich stíhačky boli nepozorovateľné.  Inšpirovali sa starodávnou technikou tkania hodvábu, vďaka čomu vyrobili materiál, ktorý je nielen radar-absorpčný, ale aj extrémne odolný. Najnovšie prišli s ďalšou vychytávkou – povlak na stealth lietadlá vyrobený z lufy znižuje intenzitu radarového signálu 700-krát, informuje portál Interesting Engineering

Náter z tekvice?

Možno sa pýtaš, čo je to lufa. Ide o tropickú popínavú rastlinu z čeľade tekvicovitých. Keď jej plod dozrie a usuší sa, vznikne prírodná kúpacia hubka, ktorá sa používa na umývanie, peeling pokožky alebo čistenie. 

Lufu si cenili už starovekí egyptskí faraóni ako prírodný exfoliant, symbol čistoty a kultivovanosti. Hovorí sa, že ju už poznala samotná Kleopatra. Lufa, ľahká ako pierko, no zároveň silná a so zložitou štruktúrou, odstraňovala nečistoty – fyzické aj duchovné – v rituáloch, ktoré spájali hygienu so svätosťou.

Dnes sa táto nenápadná zelenina – Luffa cylindrica – opäť dostáva do centra pozornosti ako silný zbraňový štít v tichom boji elektronického boja.

Nová technológia vyvinutá v Číne by mohla chrániť čínske stíhačky pred vesmírnymi radarovými satelitmi. Ultratenký stealth povlak absorbujúci mikrovlny ľahko absorbuje elektromagnetické vlny.

Materiál vyvinul tím vedcov z Ľudovej oslobodzovacej armády (PLA) a Čínskej korporácie pre leteckú vedu a priemysel (CASIC). Tím premenil sušenú lufu na uhlík a vložil doň magnetické nanočastice oxidu niklu a kobaltu (NiCo₂O₄).

Absorbuje viac ako 99,99 percenta dopadajúcich elektromagnetických vĺn. „Výsledný kompozit absorbuje viac ako 99,99 percenta dopadajúcich elektromagnetických vĺn v kritickom Ku-pásme, ktoré sa vzťahuje na vlny pracujúce na frekvenciách medzi 12 a 18 GHz. Kompozit s označením NCO-2 a hrúbkou iba 4 mm by mohol znížiť intenzitu odrazených radarových signálov takmer 700-krát,“ píše portál Interesting Engineering.

Čína predbehla USA: Stealth drony lietajú 3× dlhšie, spotrebujú o 50 % menej energie a fungujú pod vodou

Trik – karbonizácia lufy

Výskumný tím zistil, že materiál na báze lufy si dokáže zachovať rovnakú účinnosť pri pohlcovaní radarových vĺn aj vtedy, keď naň lúč dopadá priamo zhora. Inými slovami: ak by si mal stealth lietadlo, ktoré je bežne zhora pre radar „veľké“ napríklad ako 50 m², s týmto materiálom by sa jeho radarová stopa mohla zmenšiť na menej než 1 m². A to už je veľký rozdiel – hlavne pre vesmírne radary, ktoré sledujú objekty zhora. Tím výsledky publikoval v štúdii.

Celé kúzlo je v prirodzenej stavbe lufy. Tá je totiž tvorená trojrozmernou sieťou vzájomne prepojených celulózových vlákien. Keď ju vedci spracujú pri veľmi vysokých teplotách (tzv. karbonizujú), vznikne ľahká, vodivá štruktúra, ktorá pod mikroskopom vyzerá ako hustá džungľa alebo bludisko.

A presne to je ten trik. Keď na takýto materiál dopadnú elektromagnetické vlny z radaru, nezačnú sa hneď odrážať späť. Namiesto toho sa „stratia“ v jeho póroch, kde sa opakovane odrážajú sem a tam. Tým získava materiál viac času na to, aby energiu z vĺn absorboval – a výsledkom je, že radar už nedostane jasný odraz a cieľ sa stane oveľa menej viditeľným.

Navyše, karbonizovaná lufa vytvára vodivú sieť, v ktorej sa môžu elektróny voľne pohybovať. To znamená, že časť mikrovlnnej energie sa premieňa na teplo prostredníctvom elektrických strát. Radarový signál sa tak doslova „vyparí“.

Ekologické riešenie

Vedci šli ešte ďalej a do lufy pridali magnetické častice zlúčeniny NiCo₂O₄. Tie zlepšili schopnosť materiálu pohlcovať elektromagnetické vlny z viacerých mechanizmov naraz – či už ide o magnetické straty, vodivé straty alebo polarizáciu medzi rôznymi vrstvami materiálu. Celý návrh si následne overili aj pomocou simulačného softvéru COMSOL, aby mali istotu, že to funguje nielen v laboratóriu, ale aj v teórii.

Výskumníci na záver tvrdia, že ich práca môže byť základom pre vývoj ekologických a udržateľných stealth materiálov na báze biomasy. Čiže nielen efektívnych, ale aj šetrnejších k životnému prostrediu.

Čítaj viac z kategórie: Zahraničie