Hành trình tìm kiếm siêu vật liệu tàng hình

Tuy nhiên, công nghệ tàng hình hiện tại vẫn còn nhiều thiếu sót và những vũ khí này vẫn có thể bị phát hiện nếu dò đúng bước sóng.

Bên cạnh thiết kế khí động học để phản xạ sóng ít nhất, các máy bay tàng hình vẫn chủ yếu được chế tạo từ các vật liệu composite đặc biệt, bao gồm graphene và sợi carbon, giúp hấp thụ các loại sóng radar nhất định thay vì phản xạ sóng.

Chống tàng hình nhờ Internet vệ tinh

Máy bay bị phát hiện khi chúng phản xạ các sóng từ các hệ thống radar. Trung Quốc tuyên bố đã phát triển một hệ thống radar mới sử dụng các chòm vệ tinh Bắc Đẩu của nước này để phát hiện những độ khúc xạ nhẹ từ các máy bay tàng hình bay qua.

“Với một ăng-ten thu tín hiệu đơn giản, radar này có chi phí thấp, có thể triển khai ở hầu hết mọi nơi trên trái đất và không phát sóng có thể tiết lộ vị trí của nó,” theo tờ SCMP.

Theo nhóm nghiên cứu của Đại học Vũ Hán (Trung Quốc), các chiến đấu cơ tàng hình hàng đầu hiện nay, chẳng hạn như F-22 Raptor của Mỹ, có lớp sơn phủ và thiết kế đặc biệt nhằm giảm thiểu phản xạ sóng điện từ, giúp chúng vượt qua hệ thống radar.

Các hệ thống Internet vệ tinh như Starlink có thể được sử dụng để phát hiện máy bay tàng hình. Ảnh: Tom Hardware

Tuy nhiên, dựa trên thực tế khi máy bay tàng hình bay ngang qua vệ tinh Internet quỹ đạo thấp và ăng-ten thu sóng trên mặt đất, chúng có thể làm phân tán sóng điện từ của vệ tinh, thể hiện ở những gợn sóng lăn tăn.

Các chuyên gia cho hay, phân tích những gián đoạn sóng nhỏ này có thể xác định được vị trí và theo dõi đường đi của máy bay tàng hình.

Theo ước tính của các nhà thiên văn học, vào cuối tháng 3/2024, có khoảng 5.504 vệ tinh Starlink đang ở trên quỹ đạo Trái Đất, trong số 5.442 vệ tinh đang hoạt động.

Kết hợp với các hệ thống radar tiên tiến, công nghệ áo choàng tàng hình mới từ Đại học Chiết Giang có thể mang lại cho Trung Quốc một lợi thế lớn trước các đối thủ.

Áo choàng tàng hình được thiết kế để đánh lừa các hệ thống radar bằng các vật liệu đặc biệt, giúp bẻ cong các sóng xung quanh máy bay như thể chúng đang đi xuyên qua máy bay.

Mục tiêu là điều khiển các sóng trên phổ điện từ, bao gồm cả những phần có thể nhìn thấy và không thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Hành trình tìm siêu vật liệu tàng hình

Liu Ruopeng, một doanh nhân được mệnh danh là "Elon Musk của Trung Quốc", đã nghiên cứu các siêu vật liệu tổng hợp (metamaterial) này trong gần hai thập kỷ.

Đến năm 2011, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Cao Guangqi của Trung Quốc đã bắt đầu sản xuất hàng loạt các vật liệu metamaterial chuyên dụng, có thể được sử dụng trong chương trình máy bay chiến đấu thế hệ thứ năm của Trung Quốc (J-35 và J-20 “Mighty Dragon” là hai loại máy bay chiến đấu thế hệ thứ năm của Trung Quốc).

Các quốc gia từ lâu đã lâu đã chạy đua phát triển công nghệ tàng hình và chống tàng hình. Ảnh: PopMech

Hai năm sau, các nhà khoa học tại Đại học Texas, Austin, thông báo họ cũng đã tạo ra một áo choàng vô hình. Tuy nhiên, nó chỉ được thiết kế để bảo vệ máy bay khỏi ánh sáng vi sóng.

Sau đó, vào năm 2016, các nhà khoa học tại Vương quốc Anh công bố một "áo choàng sóng bề mặt", có thể làm cho các bề mặt cong trở nên phẳng khi tiếp xúc với sóng điện từ từ nhiều tần số khác nhau, ngăn chúng phân tán và làm lộ diện máy bay tàng hình.

Một vài năm sau, các nhà khoa học từ Mỹ và Canada đã đạt được bước đột phá lớn trong sản xuất metamaterial với thấu kính siêu nhỏ (metalen), là một bề mặt phẳng sử dụng cấu trúc nano để điều khiển ánh sáng.

Khác với các thiết kế tàng hình trước đây, metalens này khiến vật thể trở nên vô hình bằng cách uốn cong sóng ánh sáng từ toàn bộ phổ ánh sáng khả kiến.

Bề mặt metalens chứa các nano-fin titan có thể điều hướng sóng ánh sáng đến chính xác vị trí, bất kể tần số của sóng. Và vì metalens này khá mỏng, nó dễ sử dụng và sản xuất hơn so với các thiết kế trước đây.

Tuy nhiên, một trong những nút thắt của công nghệ là việc các vật liệu metamaterial không thể bẻ cong sóng điện từ một cách nhất quán vào một điểm để duy trì sự vô hình.

Vấn đề này đã được nhóm nghiên cứu của Đại học Chiết Giang (Trung Quốc) tháo gỡ, bằng cách phát triển một vật liệu metamaterial ba chiều mới, có thể điều khiển sóng vào và đảm bảo áo choàng vẫn vô hình trong mọi tình huống.

Ngoài ra, với sự trợ giúp của trí tuệ nhân tạo (AI), áo choàng có thể điều chỉnh theo các điều kiện thay đổi như tắc kè. Các cảm biến trên drone đo lường các yếu tố như tần số và vận tốc góc của các sóng radar, sau đó AI xử lý thông tin này và hướng dẫn drone điều khiển các cấu trúc nhỏ trên bề mặt metamaterial để điều chỉnh sóng.

Khác với các khái niệm áo choàng trước đây, nhóm nghiên cứu cho biết, hệ thống thông minh này có thể hoạt động trong thời gian thực mà không cần sự can thiệp của con người.

Thế Vinh