Una meta-piel flexible hace invisibles objetos al radar

La meta-piel toma su nombre de los metamateriales, que son compuestos que tienen propiedades que no se encuentran en la naturaleza y que pueden manipular las ondas electromagnéticas. Al estirar y flexionar el polímero meta-piel, puede ser sintonizado para reducir el reflejo de una amplia gama de frecuencias de radar.

"Se cree que la tecnología actual de la meta-piel va a encontrar muchas aplicaciones en la adaptación de la frecuencia electromagnética, el blindaje y la supresión de dispersión", escriben los autores en su estudio, publicado en 'Scientific Reports'.

Liang Dong, profesor e investigador principal, tiene experiencia en la fabricación de dispositivos micro y nanoescala y trabaja con líquidos y polímeros; Jimmy Song, profesor de ingeniería informática y eléctrica tiene experiencia en la búsqueda de nuevas aplicaciones de las ondas electromagnéticas, informa Iowa State.

Trabajando en conjunto esperaban probar una idea: que las ondas electromagnéticas - tal vez incluso las longitudes de onda más cortas de la luz visible - pueden ser suprimidas con la tecnología de metal líquido flexible, ajustable.

El resultado de su investigación fue un metamaterial con filas de de anillos resonadores separados, incrustados dentro de capas de láminas de silicona. Los resonadores eléctricos están llenos de galinstan, una aleación de metal que es líquido a temperatura ambiente y menos tóxico que otros metales líquidos, tales como el mercurio.

Estos resonadores son pequeños anillos con un radio exterior de 2,5 milímetros y un grosor de medio milímetro. Tienen un espacio de 1 milímetro, esencialmente creando un pequeño segmento curvo de alambre de líquido.

Los anillos crean inductores eléctricos y los huecos crean condensadores eléctricos. Juntos crean un resonador que puede atrapar y suprimir las ondas de radar a una determinada frecuencia. El estiramiento de la meta-piel cambia el tamaño de los anillos de metal líquido dentro y cambia la frecuencia que el dispositivo suprime.

Las pruebas mostraron que la supresión radar era aproximadamente el 75 por ciento en la gama de frecuencias de 8 a 10 gigahercios, de acuerdo con el estudio publicado. Cuando los objetos se envuelven en la meta-piel, las ondas de radar se suprimen en todas las direcciones de incidencia y ángulos de observación.

"Por lo tanto, esta tecnología meta-piel es diferente de tecnologías furtivas tradicionales que a menudo sólo reducen la retrodispersión, es decir, la potencia reflejada de nuevo a un radar de sondeo", según los autores,

Discutiendo el alcance de esta tecnología, Song dijo que algún día esta meta-piel podría cubrir la superficie de la próxima generación de aviones stealth, invisibles al radar.

Pero los investigadores esperan aún más - una capa de invisibilidad. "El objetivo a largo plazo es reducir el tamaño de estos dispositivos", dijo Dong. "Entonces espero que podamos hacer esto con ondas electromagnéticas de alta frecuencia, como la luz visible o infrarroja. Aunque requiere tecnologías de nanofabricación avanzadas y modificaciones estructurales apropiadas, pensamos que este estudio demuestra el concepto de adaptación y ampliación de la frecuencia, y la supresión de oleaje multidireccional con metamateriales de tipo piel".