Ученые придумали новый диэлектрик-"невидимку"
Ученые Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского (КФУ) рассчитали свойства искусственного диэлектрика, который сможет поглощать электромагнитное излучение в различных диапазонах. Результаты исследования опубликованы в журнале "Journal of Communications Technology and Electronics".
Радиопоглощающие материалы применяют в военной сфере, чтобы сделать самолеты и другую технику "невидимой" для радиолокатора. Их также используют для покрытия изнутри специальных помещений – "безэховых камер", предназначенных для испытаний радиоизлучающих устройств. Находят применение эти материалы и в других целях – в технике сверхвысоких частот.
Требования к качеству радиопоглощающих покрытий постоянно возрастают. Уровень поглощения электромагнитного излучения зависит от диэлектрической проницаемости. "Естественные" материалы не всегда имеют необходимую проницаемость, поэтому на практике широко применяются искусственные композиционные материалы. Например, частички железа или короткие отрезки тонкого провода, намешанные в отвердевший пластик.
"Совместно с Игорем Михайловичем Лагуновым мы построили теорию искусственного диэлектрика на основе тонких проводящих квадратиков, распределенных в связующей среде. Расчет характеристик такого композита показал его применимость в качестве эффективного радиопоглотителя", - прокомментировал профессор кафедры экспериментальной физики Физико-технического института КФУ Владимир Пономаренко.
Как отмечает Пономаренко, исследование проведено на основе разработанного нового метода решения задач дифракции на периодических структурах, с применением математических вычислительных методов и компьютерного моделирования. Численные расчеты показали, что при одной и той же толщине радиопоглотитель на основе резистивных квадратов имеет почти вдвое меньший уровень отражения в широком диапазоне частот по сравнению с известным аналогом.
По мнению ученых, результаты исследования открывают возможности для создания новых, более совершенных радиопоглощающих покрытий с малым удельным весом для военной техники, безэховых камер и других применений. По словам Пономаренко, за счет масштабирования структур диэлектрика можно менять диапазон его радиопоглощения.
Следующий этап – разработка технологии изготовления радиопоглощающих материалов и создание образцов для специальных производственных предприятий.