Разработка технологии создания искусственных поглощающих сред в широком диапазоне частот на основе интегрированных наноструктур
В.А. Алексашенко, И.А. Дамарацкий, М.Ю. Кузина, П.А. Трунов
Суть технологии заключается в создании микро- и наноразмерных нитевидных структур и производстве на их основе защитных покрытий, экранов и объемно-распределенных образований (ОРО), с помощью которых реализуются перечисленные возможности. Отличительными особенностями продуктов предлагаемой технологии являются малая плотность и универсальность. Под универсальностью продуктов понимается их способность поглощать ЭМИз в широком диапазоне частот (от радиолокационного до оптического), что обусловлено уникальными свойствами нитевидных структур (НС). Универсальность и малая плотность выгодно отличают продукты технологии от существующих сегодня аналогов как по экономическим, так и эксплуатационным характеристикам. Что же представляют собой НС и как их получают?
В возможности предлагаемой технологии входит: снижение заметности объектов наземной, воздушной и космической техники в диапазоне частот от радиолокационного до оптического; экранирование помещений в целях информационной защиты, защита персонала от СВЧ-излучения и многое другое.
На сегодняшний день получены следующие нитевидные структуры, обладающие свойством универсальности: нитевидные структуры на основе металлоорганических соединений, образцы на основе углерода, а также композиции углеродных нанотрубок диаметром до 14нм.
На сегодняшний день существуют как минимум три практически отработанные технологии их получения: пиролиз ряда органических веществ с образованием сажи в виде нитей, низкотемпературная металлизация поверхности диэлектрических волокон («Паутина») и введение в синтетическое волокно (диэлектрическое) диспергированного проводящего наполнителя.
Покрытия и ОРО на основе НС обладают рядом преимуществ перед существующими сегодня аналогами. Основное преимушество продуктов предлагаемой технологии – их работоспособность распространяется на все рассматриваемые диапазоны частот, в то время как аналоги работают лишь в отдельных узких участках спектра. Для перекрытия широкого диапазона с помощью существующих средств необходимо прибегать к их композиции, что экономически не выгодно и не всегда осуществимо на практике. Технология НС лишена таких недостатков. К тому же рыхлая структура делает покрытия и ОРО на основе НС значительно более легкими, чем аналоги. Для сравнения масса 1м2 покрытия на основе НС составляет от 100 до 500г, в то время как аналогичный показатель современного покрытия достигает 3кг.
Проведенные эксперименты подтвердили основные положения предлагаемой технологии. Было получено ослабление сигнала на уровне 10..20дБ в радиолокационном, инфракрасном и видимом диапазонах.
Проведенные исследования показали возможности практической реализации предлагаемой технологии, в частности на ее основе могут быть созданы защитные покрытия и ОРО, решающие задачи как военной, так и гражданской сфер.