Malzeme biliminde "iki boyutlu (2D) malzemeler" denilince akla ilk Grafen gelir. Ancak Grafen'in metalik yapısı ve "bant aralığının" olmaması, onu bazı radar uygulamalarında sınırlı kılar. İşte bu boşluğu dolduran, nanoteknoloji dünyasının yeni süper kahramanı: Molibden Disülfür (MoS2).
Grafen benzeri katmanlı bir yapıya sahip olan ama ondan farklı olarak doğal bir yarı iletken olan MoS2, radar dalgalarını (mikrodalgaları) yutma konusunda inanılmaz bir yeteneğe sahiptir. Bu yazımızda, bu siyah tozun nasıl olup da tonlarca ağırlıktaki uçakları "hayalet"e dönüştürdüğünü inceliyoruz.
Molibden Disülfür, "Geçiş Metali Dikalkojenitleri" (TMD) ailesine mensup bir malzemedir. Atomik düzeyde bir sandviçe benzer: Ortada bir Molibden atomu, altta ve üstte Kükürt atomları bulunur.
Onu radar teknolojisi için Grafen'den üstün kılan özellik **"Ayarlanabilir Bant Aralığı"**dır.
Grafen: Mükemmel iletkendir, radar dalgasını metal gibi yansıtabilir (istenmeyen durum).
MoS2: Yarı iletkendir. Elektrik akımını ve elektromanyetik dalgaları kontrol edebilir. Bu sayede radar dalgasını yansıtmak yerine, yapısının içine hapsedip ısıya dönüştürür.
Laboratuvar ortamında nano boyutta sentezlenen MoS2, genellikle "gül yaprağı" veya "çiçeksi" (flower-like) küresel yapılar oluşturur. Bu morfoloji tesadüf değildir.
Çoklu Saçılma (Multiple Scattering): Radar dalgası bu çiçeksi nano yapıların arasına girdiğinde, yapraklar arasında milyonlarca kez seker. Her sekmede enerjisinin bir kısmını kaybeder.
Dielektrik Kayıp: MoS2, yüksek dielektrik kaybına sahiptir. Yani üzerine gelen elektromanyetik enerjiyi, moleküler titreşim yoluyla hızla ısı enerjisine dönüştürür ve sönümler.
Hafiflik: Geleneksel demir oksitli ağır boyalar yerine, MoS2 ile üretilen kompozitler tüy kadar hafiftir.
Eski nesil stealth boyalar genellikle sadece belli bir radar frekansında (örneğin X-bandı, atış kontrol radarları) işe yarardı. Ancak modern radarlar frekans değiştirebilir.
MoS2 tabanlı nanokompozitler, "Geniş Bant" (Broadband) soğurma yeteneğine sahiptir.
Örnek: Sadece 2 milimetre kalınlığında bir MoS2/Polimer kaplama, 8 GHz ile 18 GHz arasındaki (X ve Ku bantları) radar sinyallerinin %90'ından fazlasını yutabilir (Reflection Loss -10 dB ve altı). Bu, hem savaş uçakları hem de gemi radarlarına karşı koruma demektir.
Milli Muharip Uçak ve İHA'lar: Gövde kaplamalarında ağırlığı artırmadan RCS (Radar Kesit Alanı) düşürmek için kullanılır.
Gemi ve Denizaltılar: Deniz tuzu korozyonuna karşı dirençli olduğu için gemi direklerinde ve periskoplarında radar emici olarak kullanılır.
Elektronik Harp (EH) Koruması: Askeri telsizlerin veya hassas elektroniklerin kutuları MoS2 ile kaplanarak, dışarıdan gelen sinyal karıştırıcıların (Jammer) cihazı bozması engellenir (EMI Kalkanlama).
MoS2, aynı zamanda mükemmel bir katı yağlayıcıdır (motor yağlarında da kullanılır). Bu özellik, uçak yüzeyindeki sürtünmeyi azaltır. Ayrıca yüksek sıcaklıklara (400°C üzeri) dayanıklıdır. Bu sayede jet motoru çıkışlarına yakın bölgelerde, ısıdan bozulmadan radar gizliliği sağlamaya devam eder.
Türkiye'nin nanoteknoloji altyapısı geliştikçe, Molibden Disülfür gibi 2D malzemelerin yerli üretimi stratejik önem kazanmaktadır. Sadece "boya" deyip geçmemek gerekir; bu malzemeler, bir hava aracının "hayatta kalma katsayısını" belirleyen en kritik teknolojidir. MoS2, Grafen'in yapamadığını yaparak, radar ekranlarını "karanlık" bırakmaya adaydır.
