隐身战衣为歼20打造

2022-07-29 10:49
科学大观园 2022年15期
关键词:吸收体电磁波导电

石墨烯NFC 天线可以集成在几种柔性材料中,为金属天线提供可靠环保的替代品。

有着“21世纪材料之王”誉称的石墨烯,使得国产歼20有望突破与美国在“隐身技术”上的差距,并成为未来的战机伙伴。那石墨烯这种看似轻薄的材料为何有如此强大的能量?它又到底有多厉害呢?

其实我们对于石墨烯的使用可以说并不陌生,伴随着科学技术的不断发展,石墨烯也广泛地运用在我们生活的各个领域,在机械、电热等方面都展现出了卓越的性能,那么石墨烯又是怎么在飞机的隐身性上派上用场的呢?

石墨烯之所以能够被运用在飞机上,主要是由它的特性所决定的。石墨烯本来是从石墨中分离出来的物质,将石墨一层一层地分开,最后得到薄薄的一层,主要由碳原子组成,这就是石墨烯,所以石墨烯非常的轻薄,但是它的韧性非常强,并且具有很好的导电性和导热性,这就使得石墨烯能够成为一种航天材料。

我们都知道飞机在高空中飞行的时候会出现一些难以预料的情况,比如可能会遭遇到闪电等,如果没有一定的防护措施会使得飞机遭受巨大的损失,所以工程师们通常会在飞机外机上镀造一层蒙皮,而对于民用飞机来说,这种蒙皮大多是由金属材料或者复合材料制作而成的,但是对于军用飞机来说是不行的,由于飞机飞行过程中,发动机会产生大量的热量,而且会产生大量的电磁波,很容易就被敌人监测出来,而石墨烯的出现正是很好地解决了这一问题。

采用石墨烯和相关材料的界面工程提高了太阳能电池的稳定性和效率。

石墨烯空气嗅探器(GAS)展示了基于石墨烯的微型传感器,可以检测空气中极低水平的有害气体。

雷达是通过电磁波来测定位置的,所以之前想要定位敌军飞机的位置也是通过雷达监测的。而石墨烯能够及时地接收电磁波信号,还能够对电磁波进行散射。并且能将吸收的热量转移到空气中,这样一来,飞机的红外线功能也就大大降低了,石墨烯也就完全打破了雷达探测电磁波的模式。与传统的吸收体相比,石墨烯由于超高的導电性,稳定性也极高,所以吸收能力是普通吸收体的3到4倍,具有优秀的吸收性能,普通的雷达探测系统就很难探测到被石墨烯“包裹”的飞机了。

虽然这种隐身功能不是完全的,但是如果我国的歼20能够在机身表面涂上石墨烯,一定程度上可以说是航天技术的一项重大突破,这样一来就能够大大提高我们的作战速度和作战水平,使之成为空中强敌,也能够大大弥补我国在航天领域研究的不足,从而掀起一场技术性的革命。

那石墨烯作为目前地球上已知的最薄的材料,薄到什么程度呢?石墨烯的厚度仅仅只有一张A4纸的十万分之一这么薄,而且颜色是透明的,所以人眼几乎看不到。为什么石墨烯这么薄,还这么强呢?

这主要是由石墨烯的结构所决定的,在显微镜下我们可以观察到石墨烯的结构就像是一个个小小的蜂巢连接起来的一样,由多个等边六边形的原子排列组合构成的,构成一个晶格的平面,这些原子都是有秩序地排列起来的,所以石墨烯本身的结构是非常稳定的,这也就造就了它具有极强的可塑性。

此外,石墨烯作为强度、导电、导热性能最强的新型纳米技术,也被称为“新材料之王”,它的硬度差不多是钻石、钢铁的10倍。其次石墨烯还具有很大的强度和灵活度,拉伸弧度极大,并且它是二维的材料,又非常的薄,所以电流大都可以很快速地通过,也使其成为最导电的材料之一,各种优势都十分突出,所以不仅仅是航天上有所运用,在各个领域都有了石墨烯相关的研究。

总而言之, 石墨烯的潜在应用可以说不可小觑,目前比较常见的就是有关于石墨烯的新型能源电池,可以用于电池或者超级电容器的导电电极,这样一来可以大大提高电池的续航能力,而这类电池也可以运用到航空领域中,让我们能够更轻松地对抗空中强敌。

◎ 来源| 唯物观up

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