Nanoteknoloji dünyasında genellikle "siyah" malzemeler manşetleri süsler. Karbon nanotüpler, grafen ve karbon fiberler... Hepsi siyahtır, iletkendir ve sağlamdır. Ancak savunma sanayiinde bazen siyaha değil, "beyaza" ihtiyaç duyarsınız. Hem ısıyı mükemmel ileten hem de elektriği yalıtan bir malzemeye ihtiyacınız olduğunda sahneye Hegzagonal Bor Nitrür (h-BN), nam-ı diğer "Beyaz Grafen" çıkar.
İHA'ların elektronik beyinlerini serin tutarken, radar sistemlerini kör etmeden koruyan bu stratejik malzemenin sırlarını ve havacılıktaki kritik rolünü inceliyoruz.
Kimyasal olarak Bor ve Azot atomlarının, tıpkı grafendeki karbon atomları gibi bal peteği (altıgen) şeklinde dizilmesiyle oluşur. Yapısı grafene o kadar benzer ki, tek farkı renginin beyaz olması ve elektriksel özellikleridir.
Grafen dünyanın en iyi elektrik iletkenlerinden biriyken, Beyaz Grafen mükemmel bir elektrik yalıtkanıdır. Ancak şaşırtıcı bir şekilde, ısı iletiminde grafen kadar başarılıdır. İşte bu "ısıyı ilet, elektriği durdur" özelliği, onu elektronikte eşsiz kılar.
Modern bir İHA'nın içinde çalışan işlemciler, radarlar ve güç üniteleri muazzam miktarda ısı üretir. Bu ısıyı dışarı atamazsanız sistem kilitlenir.
Eski Sorun: Genellikle ısıyı dağıtmak için bakır veya alüminyum plakalar kullanılır. Ancak metal ağırdır ve radarı yansıtır.
h-BN Çözümü: İHA'nın elektronik devre kartları ve çiplerin üzeri, nano boyutta Beyaz Grafen tozu içeren özel macunlarla veya filmlerle kaplanır.
Sonuç: Bu kaplama, işlemcideki ısıyı hızla alır ve gövdeye yayarak soğutur. Ancak elektriği iletmediği için kısa devre riski yaratmaz. İHA'nın "beyni" serin kalır ama metal soğutucuların yarattığı ağırlıktan kurtulmuş olur.
Bir savaş uçağının veya SİHA'nın burnunda, kendi radarının bulunduğu bir kubbe (Radome) vardır. Bu kubbe çok özel bir malzemeden yapılmalıdır.
Dayanıklı olmalı: Süpersonik hızlarda hava sürtünmesine ve yağmura dayanmalı.
Görünmez olmalı (Radar için): Kendi radar sinyallerinin dışarı çıkmasına izin vermeli. Eğer burayı karbon (siyah grafen) ile yaparsanız, iletken olduğu için kendi radarınızı bloklar, sinyal dışarı çıkamaz.
İşte Beyaz Grafen burada parlar. İHA burun kısımları h-BN katkılı kompozitlerle üretildiğinde:
Radar Şeffaflığı: Elektrik yalıtkanı olduğu için radar dalgaları içinden kayıpsız geçer. İHA düşmanı görür.
Termal Koruma: Süpersonik uçuşta burun kısmı hava sürtünmesinden dolayı yüzlerce derece ısınır. Beyaz Grafen bu ısıya (1000°C'ye kadar) bozulmadan dayanır ve içerdeki hassas anteni pişmekten korur.
Siyah grafen (karbon), yaklaşık 400-500°C'de havadaki oksijenle tepkimeye girip yanmaya/bozulmaya başlar. Ancak Beyaz Grafen çok daha inatçıdır. 800-900°C sıcaklıklara kadar yapısını korur.
Bu özellik, İHA'ların motor çıkış bölgeleri ve egzoz nozulları için hayati önem taşır. Motorun en sıcak parçaları Beyaz Grafen seramikleriyle kaplandığında, hem ısıyı dağıtır hem de metal parçaların erimesini engeller. Ayrıca ısının hızla dağıtılması, İHA'nın termal kameradaki izini (kızılötesi imzasını) düşürerek füzelerden kaçmasına yardımcı olur.
Geleceğin İHA'ları tek bir malzemeden yapılmayacak. Gövdenin radarı emmesi gereken yerlerinde "Siyah Grafen" (Karbon Nanotüpler) kullanılırken; radarın geçmesi gereken burun kısmında ve aşırı ısınan motor parçalarında "Beyaz Grafen" (h-BN) kullanılacak.
Bu iki kardeş malzeme, biri elektriği yönetip diğeri ısıyı yöneterek, İHA'ları hem görünmez hem de yok edilemez kılacak mühendislik harikası bir denge oluşturuyor. Nanoteknoloji, sadece küçültmek değil, malzemeye hükmetmektir.
