Bir hayalet uçak (stealth) tasarlarken, geometri ne kadar mükemmel olursa olsun, eğer yüzey kaplamanız mikroskobik düzeyde pürüzlü veya dengesizse, radar dalgaları o pürüzlerden sekerek yerinizi belli eder. Stealth teknolojisinde "İyi" yeterli değildir; "Kusursuz" olmak zorundasınız.
İşte bu kusursuzluğu sağlayan teknoloji, toz veya katı değil, Kolloidal Metal Oksit Çözeltileridir. Silika (SiO2), Titanya (TiO2) veya Zirkonya (ZrO2) gibi nano parçacıkların sıvı içinde "asılı" kaldığı bu sihirli karışımlar, yüzeyleri atomik düzeyde pürüzsüzleştirerek optik ve radar görünmezliğinin temelini atar.
Bir kavanoz suya kum atarsanız dibe çöker. Ancak metal oksitleri nanometre boyutuna (genellikle 10-100 nm) indirip, yüzey yüklerini ayarlayarak sıvıya karıştırırsanız, yerçekimine meydan okurlar. Parçacıklar birbirini iter ve yıllarca çökmeden sıvı içinde asılı kalır. Buna "Kolloid" denir.
Bu kararlılık (stabilite), kaplama teknolojisinde hayati önem taşır. Eğer boyanızın içindeki parçacıklar topaklanırsa, yüzeyde "dağlar ve vadiler" oluşur. Kolloidal çözeltiler ise yüzeye sürüldüğünde, tekdüze (uniform) ve cam kadar pürüzsüz bir film tabakası oluşturur.
Radar dalgaları, farklı ortamlara geçerken (havadan uçağın gövdesine), yüzeydeki ani değişimleri sevmez. Buna "Empedans Uyuşmazlığı" denir.
Kolloidal Çözeltinin Rolü: Kolloidal Silika veya Alümina bazlı bağlayıcılar, radar soğurucu malzemelerin (örneğin demir tozlarının) etrafını sararak onları yüzeye eşit dağıtır.
Sonuç: Radar dalgası yüzeye çarptığında homojen bir yapıyla karşılaşır. Dalga, kaplamanın içinde sönümlenir. Eğer kaplama tekdüze olmasaydı (bir yerde kalın, bir yerde ince), radar dalgası o noktadan geri yansırdı.
Görünmezlik sadece radarda değil, insan gözü ve kameralar için de geçerlidir. Özellikle İHA kokpit camları, kamera lensleri veya sensör pencereleri güneş ışığını yansıtmamalıdır (parlamamalıdır).
Burada "Kırılma İndisi" devreye girer.
Kolloidal Silika (SiO2): Düşük kırılma indisine sahiptir.
Kolloidal Titanya (TiO2): Yüksek kırılma indisine sahiptir.
Bu iki çözelti, nano katmanlar halinde (Sandviç gibi) bir cam yüzeye uygulandığında, ışığın yansımasını %99 oranında yok ederler.
Örnek Uygulama: Bir keskin nişancı dürbünü veya SİHA kamerası, dışarıdan bakıldığında parlamaz, cam yokmuş gibi görünür. Bu, "Optik Stealth"in zirvesidir.
Kolloidal çözeltilerin en büyük avantajı, Sol-Jel (Sol-Gel) işlemiyle uygulanabilmeleridir. Bu süreçte sıvı haldeki çözelti (Sol), yüzeye püskürtülür veya daldırılır. Kururken içindeki moleküller ağ yapısı kurarak katılaşır (Gel) ve nihayetinde seramikleşir.
Bu yöntemle elde edilen kaplamalar:
Ultra İncedir: Mikronun altında kalınlık ayarı yapılabilir.
Serttir: Sırça kadar sertleşerek alttaki malzemeyi korozyondan ve çizilmekten korur.
Esnektir: Nano boyuttaki parçacıklar, termal şoklarda çatlamaz.
Önceki yazılarımızda bahsettiğimiz İndiyum Kalay Oksit (ITO), kolloidal formda üretildiğinde devrim yaratır.
Sıvı Zırh: İHA'nın kokpit camı, kolloidal ITO çözeltisine daldırılıp çıkarılır. Kuruduğunda camın üzerinde şeffaf ama elektriği ileten bir film oluşur.
Fonksiyon: Bu film, radar dalgalarını yansıtan bir kalkan görevi görürken, pilotun veya kameranın görüşünü engellemez.
Kolloidal Metal Oksit çözeltileri, belki de son kat boya değildir; ancak o boyanın altındaki "mükemmel temeldir". Yüzeydeki mikroskobik hataları gideren, ışığı ve radarı yöneten bu sıvılar, savunma sanayisindeki yüksek teknolojili ürünlerin kalitesini belirleyen gizli imzadır. Türkiye'nin nanoteknoloji yetenekleri geliştikçe, kendi sentezlediğimiz kolloidal çözeltiler, milli platformlarımızın görünmezlik kalkanını oluşturacaktır.
