Wissenschaftler von NUST MISIS entwickeln Stealth-Technologie, die Metallmasten und Antennen vollständig verbirgt

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MOSKAU, 14. Juli 2020 /PRNewswire/ -- Physiker von NUST MISIS haben zusammen mit ihren Kollegen von der Polytechnic University of Turin (Italien) und dem Scientific and Technological Center of Unique Instrumentation der Russian Academy of Sciences (STC UI RAS) eine Technologie entwickelt, die verschiedene längliche Objekte wie Antennen und verschiedene Sensoren, Flugzeugfahrwerke, Schiffmasten und Flughafentürme unsichtbar macht. Die Erfindung basiert auf einem innovativen Metamaterial, das die elektrische Streuung eines Objekts eliminiert. Die Ergebnisse wurden in der internationalen wissenschaftlichen Fachzeitschrift Scientific Report veröffentlicht.

Jedes langgestreckte Metallobjekt, wie beispielsweise Antennen oder Mobilfunkmasten, einschließlich 5G-Masten, hat eine elektrische Reaktion - ein Signal, das als Reaktion auf einen Aufprall erscheint. Um ein solches Objekt vor Radargeräten zu verbergen, muss das Objekt beginnen, das Licht zu streuen, wie ein Objekt mit einer magnetischen Reaktion, die sehr schwach ist. Dies wurde von Wissenschaftlern der russisch-italienischen wissenschaftlichen Zusammenarbeit im Rahmen des Projekts „ANASTASIA" (Advanced Non-radiating Architectures Scattering Tenuously And Sustaining Invisible Anapoles) erreicht, das nach der Großherzogin des Russischen Reiches Anastasia Romanova benannt ist.

„Wir haben uns eine spezielle Beschichtung ausgedacht, die auf einem idealen magnetischen Dipolstreuer basiert, der ein längliches Metallobjekt mithilfe einer elektrischen Reaktion in ein Objekt mit magnetischer Reaktion verwandelt", so der Forscher Alexey Basharin, Professor am NUST MISIS Superconducting Metamaterials Laboratory . „Dies ist durch den Anapolzustand der Beschichtung möglich geworden, der die elektrische Streuung auf das Niveau der magnetischen Streuung und sogar noch niedriger senkt. Infolgedessen wird das Objekt unsichtbar."

Die erste mögliche Anwendung der neuen Beschichtung wird die STEALTH-Technologie für militärische und zivile Zwecke sein - zum Verbergen verschiedener länglicher Objekte, wie z. B. Flugzeugfahrwerke, Antennen und verschiedene Sensoren, Schiffsmasten und Flughafentürme. Die Entwickler betonen, auch wenn die Aufgabe, diese Objekte vor feindlichen Radargeräten zu verstecken, trivial erscheinen möge, so ist die Aufgabe der elektromagnetischen Verträglichkeit von Antennen auf Satelliten jedoch lebenswichtig. Die Antennen dürfen sich nicht gegenseitig beeinflussen. Und dies ist nur dann möglich, wenn sie unsichtbar sind.

Diese Methode wird dazu beitragen, die Strukturen von Flughäfen, Operator-Towers zu verbergen, damit sie den Radar und die Kommunikation mit den Piloten nicht stören. Außerdem findet die Entwicklung Anwendung in den so genannten „Magnetic Light"-Tasks, die die Verstärkung verschiedener magnetischer Phänomene erfordern: in Nano-Antennen, Nano-Lasern, usw.

„Eine weitere Idee, die in diesem Projekt diskutiert wird, ist die gelungene Entwicklung einer Beschichtung, die aufgrund der besonderen Form des sinusförmigen Metamaterials die Impedanz des Zylinders mit der Impedanz des umgebenden Raums gleichsetzt. Sie hat folgende Wirkung: Die einfallende elektromagnetische Welle nimmt das Zylinderobjekt in seiner ganzen Größe nicht wahr und durchläuft es ungehindert. Ein wichtiger Fortschritt unserer Arbeit rührt daher, dass wir eine flache Beschichtung aufgetragen haben und keine voluminösen schweren Strukturen", fügte Alexey Basharin hinzu. 

Die Forschung des Teams ist theoretische Arbeit und demonstriert neue Methoden und Effekte. Die nächste Stufe des Projekts und das unmittelbare Ziel besteht nach Ansicht der Forscher darin, zu lernen, wie die magnetische Reaktion von länglichen Metallstrukturen reduziert werden kann.

„Wir haben die Theorie für super-toroidale Konfigurationen bereits zuvor schon abgeleitet. Jetzt wollen wir sie experimentell zeigen. Somit kommen wir der Lösung des Problems der vollständigen Unsichtbarkeit näher. Auch wenn es nach dem optischen Theorem unmöglich erscheint, perfekte Unsichtbarkeit zu schaffen, können wir einen großen Schritt in diese Richtung tun", meinte Herr Basharin abschließend. 

Quelle: https://en.misis.ru/university/news/science/2020-07/6738/

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