Разработан метаматериал для самолетов-невидимок — 29 июля 2026 г. в 08:11:38.083
Разработан метаматериал для самолетов-невидимок По мере стремительного развития технологий электромагнитных помех и радиолокационногоь обнаружения спектр угроз для современных самолетов-невидимок расширился от традиционных высокочастотных диапазонов до сложного низкочастотного (НЧ) режима. Исследователи из Шанхайского университета Цзяотун представили революционный гибкий композитный поглотитель с каскадной метаповерхностью (CMFAC), который позволяет преодолеть фундаментальные противоречия между сильным поглощением, широкой полосой пропускания и сверхтонкой толщиной, которые долгое время были проблемой для материалов, поглощающих микроволны НЧ диапазона. Композит состоит из гибкой магнитной подложки с высокими потерями из полидиметилсилоксана и чешуйчатого карбонильного железа (PDMS/FCI) и двухслойных связанных метаповерхностных матриц, изготовленных из проводящих чернил PEDOT:PSS или никелированной ПЭТ-пленки. Моделирование методом конечных элементов и анализ в COMSOL Multiphysics показывают, что субволновая структура метаповерхности, обладающая свойством сопряжения, уникальным образом генерирует значительно усиленные, высоколокализованные электромагнитные поля внутри магнитной подложки: напряженность электрического поля увеличивается почти в три раза, а напряженность магнитного поля — почти в четыре раза по сравнению с падающими волнами. Это сильное локализованное поле интенсивно взаимодействует с прилегающей средой с потерями за счет синергетической релаксации диэлектрической поляризации, потерь на магнитный гистерезис, потерь на проводимость и структурных резонансных потерь. Взаимодействие в ближней зоне между слоями метаповерхности создает магнитные диполи, вращающиеся в противоположных направлениях, которые компенсируют друг друга в дальней зоне, подавляя отражение и локализуя энергию для эффективного рассеивания. Благодаря возможности контролируемого ненулевого пропускания (T ≠ 0) незахваченные электромагнитные волны продолжают распространяться через нижнюю метаповерхность для дальнейшего поглощения последующими слоями, что обеспечивает новые степени свободы для широкополосной оптимизации. При ультратонкой толщине всего 3,78 мм (~0,022λ) CMFAC обеспечивает исключительное поглощение, превышающее 90 %, в диапазоне 1,77–2,85 ГГц, что на 165 % лучше, чем у подложки без покрытия. Коэффициент поглощения в более широком диапазоне 1–6 ГГц превышает 60 %, что позволяет эффективно использовать его в диапазонах от P до C. Конструкция демонстрирует исключительную угловую стабильность, сохраняя превосходное поглощение в пределах 50° для TE-поляризации и 70° для TM-поляризации, а также незначительное ухудшение характеристик после 50 циклов изгиба, что подтверждает высокую механическую гибкость. Моделирование эффективной площади рассеяния (ЭПР) демонстрирует снижение ЭПР более чем на 10 дБ при нормальном падении и подавление боковых лепестков примерно на 10 дБ в пределах ±40°, что подтверждает всенаправленную скрытность. По сравнению с 14 типовыми низкочастотными поглотителями, предложенная конструкция обеспечивает превосходные характеристики при значительно меньшей эквивалентной толщине. #новостиэлектроники