Yıllarca Harry Potter'ın görünmezlik pelerini veya Matrix'teki gerçeklik bükülmeleri bize imkansız birer hayal gibi geldi. Ancak modern fizik, "imkansız" kelimesini sözlükten çıkarmak üzere. Savunma sanayisinin yeni kutsal kasesi, artık geleneksel radar emici boyalar değil; ışığı ve radar dalgalarını doğada olmayan şekillerde büken Meta-Malzemelerdir.
Peki, bir İnsansız Hava Aracı (İHA), nasıl olur da tam karşınızdayken radar ekranında "hiçlik" olarak görünür? İşte cevabı.
Meta-malzemeler, kimyasal bileşenlerinden ziyade, mikroskobik yapısal tasarımlarıyla tanımlanan yapay malzemelerdir. Doğadaki malzemeler (cam, su, elmas) ışığı veya radar dalgalarını belirli bir yöne kırar. Meta-malzemeler ise nano-boyutlu ızgara yapıları sayesinde dalgaları tersine, yani negatif kırılma indisine sahip olacak şekilde yönlendirebilir.
Bunu şöyle hayal edin: Akan bir nehrin ortasına büyük bir kaya koyarsanız, su kayaya çarpar ve etrafa saçılır (Radar tespiti). Ancak meta-malzeme teknolojisi, suyun kayanın etrafından süzülüp, kaya hiç orada yokmuş gibi yoluna devam etmesini sağlar (Görünmezlik).
Geleneksel "Stealth" teknolojisi, radar dalgalarını emmeye (absorbe etmeye) veya başka yöne yansıtmaya odaklanır. Meta-malzemeler ise çok daha ileri bir konsept sunar: Pelerinleme.
Bir İHA'nın gövdesi meta-malzeme tabanlı bir yapı ile kaplandığında, gelen radar dalgaları uçağa çarpıp geri dönmez. Bunun yerine, malzemenin yüzeyinde kayarak uçağın arkasından birleşir ve yoluna devam eder. Radar operatörü, dalgalar geri dönmediği için havada hiçbir şey olmadığını, dalgaların boşlukta ilerlediğini sanır.
Eski tip radar soğurucu boyalar genellikle belirli bir frekans aralığında (örneğin X-bandı) çalışır. Ancak meta-malzemeler "ayarlanabilir" özelliklere sahiptir. İHA, düşman radarının frekansını tespit ettiğinde, yüzeyindeki meta-yapının elektriksel özelliklerini anlık olarak değiştirerek o frekansa karşı tam görünmezlik sağlayabilir. Bu, bukalemunun renk değiştirmesi gibi, uçağın "frekans değiştirmesidir."
Şu an için öncelik radar dalgaları (mikrodalga) olsa da, meta-malzemelerin nihai hedefi optik spektrumda, yani insan gözüne karşı görünmezliktir. Işığı nesnenin etrafından dolaştırarak arkadaki manzarayı öne yansıtmak teorik olarak kanıtlanmıştır. Geleceğin İHA'ları, gökyüzünde sadece şeffaf bir titreşim olarak görülebilir.
Mevcut stealth uçaklar (F-35, B-21, Anka-3 gibi) geometrik şekillerine çok bağımlıdır. Bu durum aerodinamik performansı bazen kısıtlayabilir. Meta-malzemeler ise:
Aerodinamik Özgürlük: Uçağın şekli ne olursa olsun gizlilik sağlayabilir.
Hafiflik: Ağır radar emici paneller yerine, tüy kadar hafif nano-filmler kullanılabilir.
Tam Spektral Gizlilik: Sadece radara değil, termal ve akustik sensörlere karşı da koruma sağlar.
Laboratuvar ortamında mikrodalga boyutunda nesneleri gizlemek şimdiden başarıldı. Çin, ABD ve Türkiye gibi ülkeler, bu teknolojiyi savunma sanayisine entegre etmek için nano-üretim tesislerinde yoğun bir yarış halinde.
İHA'ların geleceği daha hızlı uçmakta değil, "yok olabilmekte" yatıyor. Ve meta-malzemeler, bu sihirbazlığın arkasındaki mühendislik harikasıdır.
