В России создали принципиально новый материал для стелс-покрытий военной техники

Учёные из Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" и Критского университета (Греция) создали образец материала, который практически не поглощает радиоволны и в теории может быть эффективным покрытием для боевых самолётов, нуждающихся в малой радиозаметности. Соответствующая статья была опубликована в журнале Physical Review B.

Исследователи сначала рассчитали, а потом и создали метаматериал в виде небольшой плоской решётки — так называемой метамолекулы. Она был получена лазерной резкой из обычной стали. Благодаря особой форме и конфигурации ячеек этот материал создаёт совокупность анаполей. Анаполем называют неизлучающий источник, электромагнитные поля которого сохраняются в нём самом. Электрические поля в нём сосредоточены в микрообъёмах (в центральных зазорах), а магнитные поля вращаются вокруг них и не излучаются в окружающее пространство. Это уникальное состояние возникает за счёт замкнутости линий электрических токов и создающихся ими электромагнитных полей.

В эксперименте с новым метаматериалом группе удалось достичь значений добротности резонатора, равных примерно 84 000 единиц. Это максимальный достигнутый на сегодня уровень добротности в открытых резонаторах.

Исследователи отмечают, что их метаматериал хотя и является плоским, но при этом не требует для прочности тонкой подложки другого состава. Обычно такие подложки поглощают часть энергии падающих на метаматериал электромагнитных волн, поэтому ухудшают его характеристики.

Созданный метаматериал характеризуется очень узкой спектральной линией, ведь он почти не отдаёт обратно электромагнитных волн, кроме волн очень узкого диапазона "утечки". Если поместить в зазоры образца даже небольшую частицу вещества, спектральная линия неизбежно сдвинется. Это значит, что на основе нового материала можно делать не только покрытия для военной техники, но и сверхчувствительные сенсоры нового поколения, датчики взрывчатых и запрещённых веществ.

Авторы работы полагают, что с добавлением нелинейного полупроводника метаматериал станет перенастраиваемым экраном для маскировки военной техники, причём не только в радиодиапазоне, но и в инфракрасном диапазоне и в других областях спектра. Высокодобротный анапольный метаматериал может оказаться весьма полезным и для создания современных лазеров, мазеров и различных модуляторов. Не исключено и его применение в кубитах — элементной базе квантовых компьютеров. Интерес к разработке уже проявило ФГУП "Космическая связь" и ряд других корпораций космической отрасли.