Ученые университета штата Айова создали новую гибкую, растяжимую и перестраиваемую «мета-кожу», применяющую ряды маленьких, жидкометаллических устройств для того, чтобы скрыть объект от острых глаз локатора.
Мета-кожа берет свое название от метаматериалов, которые являются составными материалами, обладающими свойствами, не встречающимися в природе, а также имеют способность манипулировать электромагнитными волнами. Растягивая и сгибая полимерную мета-кожу, ее можно настроить, чтобы уменьшить отражение от радара в большом диапазоне частот.
Ведущие авторы из отдела электрической и компьютерной инженерии Лян Донг, доцент, и Химин Сонг.
Донг имеет опыт работы в области изготовления микро- и наноразмерных устройств и работы с жидкостями и полимерами; Сонг имеет опыт работы в поисках новых областей применения электромагнитных волн.
Работая вместе, они надеялись доказать идею, что электромагнитные волны - возможно, даже более короткие длины волн видимого света - могут быть подавлены гибкими, настраиваемыми жидкометаллическими технологиями.
То, что они придумали, является рядами расщепленных кольцевых резонаторов, расположенных внутри слоев силиконовых листов. Эти электрические резонаторы наполнены галинстаном, являющимся металлическим сплавом в виде жидкости, который не настолько токсичный, как другие жидкие металлы.
Такие резонаторы являются кольцами небольшого размера: радиус составляет 2,5 мм, а толщина - 0,5 мм. Они имеют зазор в 1 мм, по сути, создавая небольшой, изогнутый сегмент жидкой проволоки.
Кольца образуют собой электрические катушки индуктивности, а зазоры, в свою очередь, - электрические конденсаторы. Таким образом, они образуют резонатор, захватывающий в ловушку и подавляющий РЛВ на какой-либо частоте. Растяжимость мета-кожи позволяет изменить размер колец из жидкого металла, что в свою очередь меняет частоту подавляемых волн.
Тесты показали подавление РЛС на 75 % в диапазоне от 8 до 10 Ггц. Когда объекты обернуты в мета-кожу, радиолокационные волны подавляются во всех направлениях и углах наблюдения.
"Наша долгосрочная цель заключается в том, чтобы уменьшить эти устройства", - сказал Донг. -"Тогда мы надеемся сделать это с помощью высокочастотных электромагнитных волн, таких как видимый или инфракрасный свет.
Несмотря на то, что это потребовало бы передовых технологии нанопроизводства и соответствующих структурных изменений, мы считаем, что это исследование подтверждает концепцию перестройки частоты и расширения, а также подавления разнонаправленный волны с помощью мета-кожи."
