Магистрант Факультета наук о материалах Университета МГУ-ППИ в Шеньчжэне Цзинь Юнхэн под научным руководством доцента Чэн Цзюнье опубликовал научную статью первым автором в ведущем международном журнале «Advanced Materials» с первой аффилиацией Университета МГУ-ППИ в Шэньчжэне под названием:
“Conductance Reinforced Relaxation Attenuation with Strong Metal-N Coordination in Multivariate π-Conjugated MOFs for Integrated Radar-Infrared Camouflage”.
В работе также приняли участие бакалавры Факультета наук о материалах Цзян Шань, Цзоу Синцзянь, Го Цзюньцзе, Жэнь Чжэнъян, а также магистрант Чэнь Цинькуй. Аспирант Чжан Чжаосун из Пекинского политехнического института и Профессор Чэ Жэньчао (Фуданьский университет) оказали поддержку в подготовке материалов.
По мере ускорения интеграции экономики малых высот в инфраструктуру городов, логистику и транспорт, беспилотные летательные аппараты становятся новой ключевой платформой в данных сферах. Однако их адаптация к внешней среде, совместимость с широким радиоспектром и возможности работы в сложных погодных условиях остаются основными ограничениями для дальнейшего технологического развития отрасли.
Для преодоления этих вызовов критически необходима разработка функциональных материалов нового поколения, обладающих структурной программируемостью и динамически управляемыми электромагнитными свойствами. Одним из наиболее перспективных направлений в этой области являются электропроводящие металлоорганические каркасы (MOFs), которые совмещают высокую электропроводность с структурной гибкостью, что делает их перспективными кандидатами для эффективного управления электромагнитным излучением.
В данном исследовании предлагается новая стратегия оптимизации электромагнитного отклика для электропроводящих металлоорганических каркасов, которая объединяет: инженерное управление молекулярным составом, тонкую настройку электронной динамики, использование аддитивных технологий (3D-печать). Благодаря усилению π-d сопряжённости, точной настройке координационных связей между металлами и лигандами, и введению механизма затухания релаксации с усилением проводимости удалось значительно улучшить диэлектрическую поляризацию и проводимость, что позволило обеспечить отличные характеристики микроволнового поглощения: при толщине всего 2 мм был достигнут широкополосный диапазон поглощения в 6,0 ГГц, а при толщине 3,5 мм уровень минимального коэффициента отражения составил -46,7 дБ.
Изображение 1. Гидротермальный синтез электропроводящих металлоорганических каркасов и стратегия интеграции маскировки в радиолокационном и инфракрасном диапазоне.
На основе фотополимерной 3D-печати была изготовлена винтовые лопасти для БПЛА, совмещающие поглощение микроволн и подавление инфракрасного излучения. Благодаря чему далось добиться: ослабления эффективной площади рассеяния (RCS) до -23,3 дБ·м², инфракрасной эмиссии всего 0.203, при нагреве до 100 °C на платформе в течение 30 минут температура поверхности оставалась ниже 50 °C — что демонстрирует высокую термостойкость и стабильность к внешней среде.
Разработанное функциональное устройство может быть интегрировано в ключевые компоненты беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), что позволит повысить их скрытность и надёжность при выполнении задач в условиях интенсивных электромагнитных помех, а также в среде активной многочастотной разведки и обнаружения.
Рисунок 2. Оценка инфракрасной малозаметности винта БПЛА на основе электропроводящих металлоорганических каркасов.
Данное исследование представляет сквозную технологическую цепочку от молекулярного проектирования до макроскопического устройства, формируя референтную модель для разработки устройств нового поколения с двойным маскирующим эффектом (РЛС + ИК-диапазон), углубляя понимание механизмов электромагнитного управления в электропроводящих металлоорганических каркасах и закладывая теоретическую основу для их дальнейшего применения в области многофункциональной маскировки.
Проект реализован при поддержке: Национальной ключевой программы научно-технического развития Китая, Фонда фундаментальных исследований Национального научного фонда Китая, Фонда авиационных наук Китая, Специального фонда приоритетных научных направлений Департамента образования провинции Гуандун, Фонда ключевой лаборатории высокотемпературных электромагнитных материалов и структур при Министерстве образования КНР, Программы открытых проектов Государственной ключевой лаборатории новых керамических материалов при Университете Цинхуа, Фонда Комитета по науке и технологиям города Шанхая, Фонда Государственной ключевой лаборатории физики и химии поверхности в интересах обороны, а также гранта от города Шэньчжэнь.
Ссылка на статью: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202501330
Документы
Вакансии
Связаться с нами
