Lớp sơn 0,1 mm có thể khiến Mỹ lo lắng: Trung Quốc công bố vật liệu tàng hình chịu nhiệt 1.000°C
Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển vật liệu tàng hình siêu mỏng chỉ 0,1 mm, chịu nhiệt tới 1.000°C, hấp thụ sóng radar hiệu quả, mở ra bước tiến lớn trong công nghệ tàng hình và thách thức vị thế của Mỹ.
Một lớp phủ mới được phát triển tại Trung Quốc có khả năng thu hẹp khoảng cách công nghệ đối với máy bay tàng hình Mỹ. Ảnh: Xinhua.
Trung Quốc vừa phát triển một loại lớp phủ linh hoạt và bền bỉ cho máy bay có khả năng hấp thụ sóng radar, có thể giúp nước này thu hẹp khoảng cách công nghệ quan trọng với Mỹ và định hình lại tương lai của khả năng tàng hình trên không.
Một nghiên cứu được công bố ngày 14/10 trên tạp chí Advanced Materials mô tả một lớp phủ “metasurface” siêu mỏng (0,1 mm) có thể chịu được nhiệt độ lên tới 1.000°C (1.832°F) mà vẫn giữ tính đàn hồi và độ bền cao. Vật liệu này có trở kháng có thể điều chỉnh, phù hợp với các ứng dụng hấp thụ sóng điện từ trong lĩnh vực hàng không – vũ trụ.
Theo nhóm tác giả, vật liệu mới đạt được sự cân bằng giữa hiệu suất, độ bền và khả năng sản xuất hàng loạt, hứa hẹn được ứng dụng trên các máy bay chiến đấu tàng hình thế hệ mới của Trung Quốc.
Nghiên cứu do ông Cui Guang và ông Liu Zhongfan (Đại học Bắc Kinh) dẫn đầu, phối hợp cùng ông Wang Huihui (Đại học Công nghệ Bắc Kinh) và ông Li Maoyuan (Đại học Kỹ thuật Cáp Nhĩ Tân). Trước đó, nhóm của ông Liu từng khám phá ra cách sử dụng lắng đọng hơi hóa học (CVD) để sản xuất graphene quy mô lớn.
Dựa trên nền tảng đó, họ phủ trực tiếp graphene lên vải nền silica, tạo ra màng sợi graphene-silica (G@SFM). Kết quả là một vật liệu nhẹ, linh hoạt như vải mềm nhưng có khả năng chịu nhiệt cực cao.
Ban đầu, bề mặt phẳng của vật liệu chưa thể tán xạ sóng điện từ hiệu quả. Để khắc phục, nhóm nghiên cứu đã áp dụng kỹ thuật khắc laser chọn lọc, tạo ra một lớp phủ bề mặt có trở kháng bề mặt có thể điều chỉnh, giúp hấp thụ sóng radar hiệu quả hơn.
Vật liệu hoàn thiện có độ dày chỉ 0,1 mm, mật độ bề mặt thấp, độ linh hoạt cao và điện trở tấm có thể điều chỉnh từ 50 đến 5.000 ohm mỗi ô vuông. Nó vẫn duy trì khả năng hấp thụ sóng ổn định sau khi tiếp xúc với 600°C trong không khí trong 5 phút, hoặc 1.000°C trong môi trường chân không trong thời gian dài. Dưới luồng không khí tốc độ 200 m/giây, vật liệu chỉ mất dưới 1% hiệu suất.
Những đặc tính này khiến nó đặc biệt phù hợp cho các điều kiện nhiệt khắc nghiệt của máy bay tốc độ cao.
Các nhà nghiên cứu cho biết: “Việc tích hợp metasurface này trực tiếp vào lớp cách nhiệt của máy bay có thể giúp giảm phản xạ radar xuống mức -42 dB mà không làm tăng trọng lượng đáng kể hay thay đổi cấu trúc máy bay”.
Nhóm nghiên cứu cho rằng vật liệu này không chỉ có tính ổn định cấu trúc và nhiệt cao cho hàng không – vũ trụ, mà còn có thể ứng dụng rộng rãi trong vệ tinh, hệ thống phòng thủ tàng hình, và che chắn điện từ cho thiết bị điện tử chịu nhiệt cao trong môi trường công nghiệp hoặc không gian.
Kỹ thuật khắc laser cũng có thể mở rộng tới phổ sóng milimet và terahertz, hỗ trợ truyền thông không dây thế hệ mới, cảm biến không gian và hệ thống tàng hình thích ứng.
So sánh với Mỹ: sự khác biệt rõ rệt
Sắt trong lớp phủ tàng hình của máy bay F-35C dễ bị oxy hóa trong môi trường có độ mặn và độ ẩm cao của tàu sân bay. Ảnh: AFP.
Đột phá này được xem là đối lập hoàn toàn với những thách thức lâu năm của Mỹ trong việc duy trì lớp phủ tàng hình trên các máy bay chiến đấu thế hệ 5.
Tại Triển lãm hàng không Trường Xuân 2025, khán giả đã chứng kiến cảnh kỹ thuật viên Trung Quốc chỉ dùng khăn lau bề mặt tiêm kích J-20 – một dấu hiệu cho thấy lớp phủ tàng hình của họ bền, chống thời tiết và dễ bảo trì.
Trong khi đó, các chiến đấu cơ tàng hình của Mỹ như F-22 vẫn đang gặp nhiều vấn đề: lớp phủ hấp thụ radar dựa trên sắt rất hiệu quả nhưng dễ bong tróc, rỉ sét và hư hại do luồng gió tốc độ cao. Vì vậy, F-22 thường phải được cất giữ trong nhà chứa đặc biệt có kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm.
Tháng 7 vừa qua, hình ảnh tiêm kích F-35C rỉ sét trên tàu sân bay USS Carl Vinson đã lan truyền rộng rãi. Giới chuyên gia cho rằng hàm lượng sắt trong lớp phủ tàng hình của F-35 khiến nó dễ bị oxy hóa trong môi trường ẩm và mặn, dẫn đến ăn mòn bên trong và tạo thành vòng xoáy hư hại tuần hoàn.
Theo báo cáo của Bộ Quốc phòng Mỹ, chi phí vận hành của F-35A lên tới 28.500 USD mỗi giờ bay, chỉ đứng sau F-22A với 33.500 USD/giờ – phần lớn do chi phí bảo dưỡng lớp phủ tàng hình.
Bước tiến không dừng của Trung Quốc
Công nghệ tàng hình thế hệ mới của Trung Quốc đang được mở rộng trên nhiều hướng.
Hồi tháng 6, nhóm của ông Gui Xuchun (Đại học Tôn Trung Sơn) đã phát triển một màng MXene dày chỉ 2,25 micromet, có khả năng che chắn điện từ 45 dB trong dải gigahertz và 59 dB trong dải terahertz, đồng thời có độ phát xạ hồng ngoại cực thấp (0,1) – tương đương nhôm, giúp tăng khả năng tàng hình nhiệt vượt trội.
Những bước tiến liên tiếp này cho thấy Trung Quốc đang tiến gần hơn bao giờ hết tới công nghệ tàng hình “toàn phổ”, từ radar cho tới hồng ngoại – điều mà Mỹ từng độc quyền trong nhiều thập kỷ.
