الرئيسية / الهندسة والتكنولوجيا / تطوير نسيج مرن يقوم بحجز موجات الرادار وبإستطاعته اخفاء مايغطيه

تطوير نسيج مرن يقوم بحجز موجات الرادار وبإستطاعته اخفاء مايغطيه

قام مهندسو جامعة ولاية أيوا الأمريكية بتطوير نوع جديد من الأنسجة يتسم بالمرونة وإمكانية تعديله وأطلق عليه اسم “البشرة الخارقة” (meta-skin)، ويستخدم هذا النوع من الأنسجة صفوفا من العناصر الصغيرة المعدنية ذات الطبيعة السائلة لتخفي أي جسم تغطيه من موجات الرادار. يأخذ النسيج اسمه من المواد الخارقة (metamaterials) ،وهي عبارة عن مركبات لها خصائص، ولا يوجد لها مثيل في الطبيعة وباستطاعتها التلاعب بالموجات الكهرومغناطيسية، وذلك عن طريق شد ومد المركب الجزيء المتكون من العديد من الوحدات الجزيئية(polymer)  الذي يمكنه ضبط البشرة الخارقة بحيث تقلل الانعكاس الناتج عن مدى كبير من ترددات موجات الرادار الكهرومغناطيسية.وقد نشرت مجلة البحث العلمي “التقارير العلمية ” (Scientific Reports) عن هذا الاكتشاف العلمي على شبكة الانترنت، حيث قام فريق من الباحثين القائمين على الاكتشاف من جامعة أيوا – قسم الهندسة الكهربائية والحاسب الآلي- والمتكون  من لي يانج دونج( أستاذ مشارك)، جي مينج سونج (أستاذ)، إضافة إلى طلبة الدكتوراه -سي مينج يانج، بينج لو، وكي جو وانج، و خريج البكالوريوس مينج دا يانج- بتمويل البحث بصورة جزئية عن طريق مؤسسة العلوم الوطنية و مجمع الصين للمنح.

ويشير المهندسون في الورقة البحثية إلى أنه “من المعتقد أن تكنولوجيا البشرة الخارقة الحالية ستجد العديد من التطبيقات في مجال ضبط ترددات الموجات الكهرومغناطيسية  (tuning)، والوقاية ضدها (shielding) ، وقمع تشتيتها (scattering suppression) ، والجدير بالذكر هنا أن دونج له خبرة وخلفية في تصنيع أجهزة المايكرو والنانو ذات قياس متناهي الصغر، وفي العمل مع السوائل والمركبات العديدة الوحدات الجزيئية (polymers) ، أما سونج فلديه خبرة في إيجاد تطبيقات جديدة للموجات الكهرومغناطيسية، ويأتي تعاونهما المشترك ليثبتا فكرة أن الموجات الكهرومغناطيسية أو حتى موجات الضوء المرئي ذات الطول الموجي القصير يمكن قمعها باستخدام تكنولوجيا المعادن السائلة المرنة والقابلة للضبط، وما توصل إليه فريق الباحثون عبارة عن رنانات ذوات الحلقة المنفصلة (split ring resonators) مدمجة في طبقات رقيقة من صفائح السيلكون، و يتم ملأ الرنانات الكهربائية بالجالنستان (Galinstan)، وهو خليط من المعادن يكون في الحالة السائلة وفي درجة حرارة الغرفة وأقل سمية من معادن أخرى سائلة كالزئبق.
وهذه الرنانات عبارة عن حلقات صغيرة بقطر خارجي يبلغ اثنان ونصف ميليمتر وبسمك نصف مليمتر، و بين هذه الحلقات فراغ بحجم مليمتر واحد و يسمح بصنع قطعة صغيرة متعرجة من السلك السائل، وتصنع الحلقات موصلات كهربائية أما الفراغات فتصنع مكثفات كهربائية، ويشكلان معا رنانا قادرا على قمع موجات الرادار الكهرومغناطيسية عند تردد موجي معين، ويغير شد البشرة الخارقة من قياس حلقات السائل المعدني في الداخل ، وبالتالي يغير التردد الموجي الذي يستطيع الجهاز قمعه. وقد أظهرت الاختبارات أن قمع موجات الرادار وصل إلى نسبة 75 بالمئة في مدى التردد ما بين 8 إلى 10 جيجاهرتز، حسب ما ذكر في الورقة البحثية. وعندما يلف جسم في البشرة الخارقة، يتم قمع موجات الرادار القادمة من جميع الاتجاهات و زوايا الرؤية،
“لهذا السبب تختلف تقنية البشرة الخارقة هذه عن تقنيات الإخفاء التقليدية والتي تقلل عادة من مستوى التشتت المنعكس (backscattering) أو القوة المنعكسة إلى مجس الرادار”.

يوضح المهندسون في الورقة البحثية وخلال مناقشته للاكتشاف، أن سونج أظهر على جهاز حاسبه اللوحي صورة للطائرة الشبح بي – 2 (B-2 stealth bomber)  قائلاً: يوماً ما ستتمكن البشرة الخارقة من تغطية الجيل القادم من طائرات الشبح. ولكن ما يطمح إليه الباحثون بصورة أقوى هو صنع عباءة اختفاء. “هدفنا على المدى البعيد أن نصغر من حجم هذه الأجهزة” ، يضيف دونج: “وبعدها نأمل بأن نصل إلى ذلك مع الموجات الكهرومغناطيسية ذات التردد العالي مثل الضوء أو الموجات تحت الحمراء، في حين أن هذا يتطلب تقنيات متقدمة لتصنيع الأجهزة متناهية الصغر و تعديلات في التركيب. نؤمن بأن هذه الدراسة تثبت فكرة ضبط التردد وتوسيع و قمع الموجات من جميع الاتجاهات باستخدام البشرة المصنعة بالمواد الخارقة”.

المصدر: هنا 
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
تدقيق لغوي : سميحة نصراوي
تعديل الصورة: م.أسامة

Amina Fellan

أمينة فِلّان خريجة هندسة كهربائية تخصص اتصالات. بالإضافة للبحث العلمي، تهوى أمينة تعلم كل ما هو جديد في عالم التكنولوجيا، وتستمتع بتعلم اللغات الأجنبية والحياكة بالكروشيه.

Comments

comments

تحقق ايضا

ماهو نظام تحديد المواقع العالمي GPS؟

يعكس الجي بي أس (GPS) ذرة التطور البشري، حيث أنه يجمع بين نظرية الكم، نظرية …