你能想象嗎?一根通常被扔在廚房刷碗、或者掛在浴室搓背的干絲瓜,經(jīng)過(guò)中國(guó)科學(xué)家的“魔法”處理后,竟然能讓戰(zhàn)斗機(jī)在雷達(dá)屏幕上的信號(hào)強(qiáng)度瞬間暴跌700倍,瘋狂吞噬掉99.99%的入射電磁波!
這是剛剛發(fā)表在中文核心期刊《強(qiáng)激光與粒子束》2025年第11期上的一項(xiàng)硬核科研成果。這項(xiàng)由貴州航天計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所與中國(guó)人民解放軍32201部隊(duì)聯(lián)合完成的研究,正在向世界展示:最高端的獵人,往往采用最樸素的偽裝方式。
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在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,“發(fā)現(xiàn)即摧毀”。為了讓戰(zhàn)機(jī)、導(dǎo)彈在雷達(dá)面前“隱身”,各國(guó)軍方絞盡腦汁。傳統(tǒng)的隱身涂層,要么是用昂貴的石墨烯、碳納米管,要么重得像給飛機(jī)穿了一層鉛甲,且制備工藝復(fù)雜得讓人頭禿。
怎么能既便宜、又輕便、效果還霸道呢?
陳軍、何洋等研究人員把目光投向了大自然。他們發(fā)現(xiàn),掛在藤蔓上風(fēng)干的絲瓜,簡(jiǎn)直就是大自然鬼斧神工的“微波陷阱”。
為什么是絲瓜?
如果你用顯微鏡看過(guò)絲瓜絡(luò),就會(huì)被它精妙的結(jié)構(gòu)折服。那是一個(gè)天然的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),纖維交錯(cuò),孔隙豐富。長(zhǎng)期關(guān)注我的朋友都知道,我也最喜歡用絲瓜布來(lái)比喻宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)。
對(duì)于電磁波(雷達(dá)波)來(lái)說(shuō),這種結(jié)構(gòu)就是一個(gè)“進(jìn)得去、出不來(lái)”的恐怖迷宮。
但這還不夠。普通的干絲瓜雖然有孔,但它是一塊絕緣體,電磁波打上去大部分會(huì)直接透過(guò)去或者反射回來(lái),做不到“吞噬”。于是,研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了一場(chǎng)“魔改”:
炭化重塑: 先把絲瓜放進(jìn)高溫管式爐,經(jīng)歷預(yù)氧化和碳化。這時(shí)候,絲瓜里的有機(jī)物變成了碳,原本的生物骨架變成了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。
注入靈魂: 這是最關(guān)鍵的一步。科學(xué)家們引入了一種特殊的磁性粒子——鎳鈷氧化物(NiCo2O4)。這些納米級(jí)的磁性顆粒,像芝麻一樣均勻地“長(zhǎng)”在碳化的絲瓜纖維上。
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至此,一顆普通的絲瓜,就完成了向頂級(jí)隱身材料NCO-2的華麗蛻變。
這種“絲瓜基”復(fù)合材料的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),我只能用驚艷來(lái)形容。
在雷達(dá)最常用的Ku波段(12~18GHz,這是衛(wèi)星通信和火控雷達(dá)的“主戰(zhàn)場(chǎng)”),這種材料展現(xiàn)了統(tǒng)治級(jí)的性能:
吸收率99.99%: 它的反射損耗達(dá)到了-47.46 dB。通俗點(diǎn)說(shuō),如果有10000份雷達(dá)波打過(guò)來(lái),只有不到1份能逃回去報(bào)信,其余全部被“吃掉”了。
信號(hào)強(qiáng)度暴跌: 計(jì)算機(jī)仿真模擬顯示,當(dāng)雷達(dá)波垂直照射覆蓋了該材料的表面時(shí),其雷達(dá)散射截面(RCS)從26.46 dBsm驟降到了-1.94 dBsm。這意味著,反射信號(hào)的強(qiáng)度降低了約700倍! 在雷達(dá)屏幕上,一架龐大的戰(zhàn)機(jī)可能瞬間縮水成一只小鳥,甚至完全消失。
輕薄如紙: 達(dá)到這種效果,涂層厚度僅需2.0毫米到3.3毫米。
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這塊“高科技絲瓜”之所以能成為電磁波的黑洞,靠的是一套“組合拳”:
第一招是“關(guān)門打狗”。絲瓜天生的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),讓電磁波一旦射入,就在纖維內(nèi)部反復(fù)折射、散射,每一次碰撞都在消耗能量,根本找不到出口。
第二招是“能量轉(zhuǎn)化”。碳化后的絲瓜纖維形成了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),能在電磁波的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流,把電磁能轉(zhuǎn)化成熱能——就像電阻發(fā)熱一樣,把雷達(dá)波“燒”沒(méi)了。
第三招是“磁電雙修”。這一步是鎳鈷氧化物的功勞。單純的碳材料阻抗匹配差,容易直接把波彈開(kāi)(就像水潑在油紙上)。但加入磁性粒子后,調(diào)節(jié)了材料的“胃口”(介電常數(shù)和磁導(dǎo)率),讓電磁波更容易進(jìn)入材料內(nèi)部;同時(shí),磁性粒子通過(guò)自然共振和交換共振,進(jìn)一步瘋狂撕扯、吞噬電磁波的能量。
這項(xiàng)研究最迷人的地方,不僅在于數(shù)據(jù)的強(qiáng)悍,更在于它打破了我們對(duì)高精尖武器的固有印象。
誰(shuí)能想到,田間地頭最不起眼的生物質(zhì),經(jīng)過(guò)科學(xué)的點(diǎn)化,竟能成為國(guó)防工業(yè)的堅(jiān)盾?這種材料來(lái)源廣泛、成本低廉、綠色環(huán)保,且性能吊打許多昂貴的合成材料。
也許在未來(lái),當(dāng)那架呼嘯而過(guò)的隱身戰(zhàn)機(jī)劃破長(zhǎng)空時(shí),它的蒙皮之下,正藏著一絲來(lái)自大自然的綠色智慧。
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參考文獻(xiàn):
[1] 陳軍, 吳詩(shī)月, 宋偉, 等. 基于絲瓜衍生NiCo2O4/C復(fù)合材料的高性能微波吸收[J]. 強(qiáng)激光與粒子束, 2025, 37: 113018.
[2] Prabhat Ranjan Mishra. China’s new stealth jet coating made from loofah reduces radar signal intensity by 700x. International Business Times, 2025-11-27.
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