Революционен материал блокира електромагнитните вълни и скрива топлинното излъчване

Учени от Южна Корея разработиха иновативен хибриден филм, по-тънък от човешки косъм, който блокира 99,9999999 процента от радарните вълни, съобщават от изданието Interesting Engineering. Революционният материал е създаден от съвместен екип на Корейския институт по материалознание (KIMS) и Корейския институт за наука и технологии (KIST), за да отговори на нуждите на съвременната военна индустрия и цивилната електроника за защита от електромагнитни смущения и термално засичане.

Стратегията на тухлите и хоросана

Съвременните устройства изискват тройна защита: ефективно електромагнитно екраниране, ниска инфрачервена видимост и висока физическа издръжливост. Тъй като стандартните метали са твърде тежки, не се огъват и корозират с времето, изследователите се насочват към алтернативни наноматериали.

Екипът, ръководен от д-р Техун Ким съвместно с д-р Сон Джун Ким и д-р Джеу Ким, използва подход от строителството, за да обедини влакна от въглеродни нанотръби с двумерния наноматериал MXene. Въглеродните нанотръби са изключително леки и здрави, но пропускат инфрачервено излъчване, докато MXene абсорбира перфектно инфрачервената светлина, но е твърде крехък.

Чрез химическо модифициране учените успяват да свържат двата материала в много здрава структура. Въглеродните влакна действат като носещи „тухли“, а нанолистовете запълват микроскопичните празнини като „хоросан“, заключвайки ги на място и създавайки непрекъсната електрическа мрежа.

Впечатляващи характеристики на новото покритие

Полученият композитен филм е с дебелина едва 17,5 микрометра, но притежава механична якост на опън от 1,02 гигапаскала, което го изравнява по здравина с високоякостната структурна стомана. Материалът осигурява 90 децибела електромагнитно екраниране, което на практика спира всички радарни и комуникационни вълни.

Освен това изключително ниската му инфрачервена емисия потиска топлинното излъчване, което прави обектите невидими за термокамери. Материалът запазва пълната си стабилност дори при високи температури и влага, като същевременно може да се огъва и усуква многократно, без да се напука.

„Ключът към тази технология е комбинирането на наноматериали с различни характеристики като тухли и хоросан, запазвайки силните страни на всеки материал, като същевременно компенсираме съответните им слабости“, посочва ръководителят на екипа д-р Техун Ким.

Двойна употреба за отбраната и бизнеса

Разработката отваря нови възможности за военната авиация. Стелт изтребителите, разузнавателните дронове и военните самолети могат да намалят значително теглото си, като същевременно останат напълно скрити за вражеските радари и топлинни сензори.

Цивилният свят също ще се възползва от иновацията. С развитието на мобилните мрежи от следващо поколение вътрешните електромагнитни смущения между компонентите стават сериозен проблем за инженерите. Ултратънкият материал може да се прилага във вътрешността на тънки смартфони, смарт часовници, здравни тракери и сгъваеми таблети, предлагайки надеждна защита, без да добавя излишен обем или тегло.