Учёные из Корейского института передовых наук и технологий (KAIST) разработали основную технологию для растяжимых покрытий следующего поколения на основе жидких металлических композитных чернил (LMCP), которые могут поглощать, модулировать и экранировать электромагнитные волны. Эта работа была опубликована в октябрьском номере журнала Small за 2025 год.
Для реализации технологии маскировки необходимо свободно контролировать свет или электромагнитные волны на поверхности объекта. Однако традиционные металлические материалы являются жёсткими и плохо растягиваются, а при сильном растяжении легко ломаются. По этой причине возникали значительные трудности при применении таких материалов в электронных устройствах, прилегающих к телу, или роботах, которые свободно меняют форму.
Разработанные исследовательской группой чернила на основе жидкого металла сохраняют электропроводность даже при растяжении до 12 раз от исходной длины (1200 %) и демонстрируют высокую стабильность с минимальным окислением и снижением характеристик даже после почти годичного хранения на воздухе. В отличие от традиционных металлов, эти чернила имеют резиноподобную мягкую текстуру, полностью сохраня�� металлические функциональные свойства.
Во время процесса сушки частицы жидкого металла внутри чернил самопроизвольно соединяются друг с другом, образуя сетчатую металлическую структуру. Эта структура функционирует как «метаматериал» — искусственная структура, в которой с помощью чернил повторно печатаются чрезвычайно мелкие узоры, чтобы электромагнитные волны взаимодействовали со структурой заданным образом. В результате материал одновременно демонстрирует гибкость, подобную жидкости, и прочность, подобную металлу.
Процесс изготовления также прост. Без сложных процедур, таких как высокотемпературное спекание или лазерная обработка, чернила можно нанести с помощью принтера или кисти, а затем просто высушить. Кроме того, не возникают обычные проблемы при сушке, такие как пятна или растрескивание, что позволяет получить гладкие и однородные металлические узоры.
Чтобы проверить эффективность чернил, исследовательская группа стала первой в мире, кто изготовил «растяжимый метаматериальный поглотитель», характеристики поглощения электромагнитных волн которого меняются в зависимости от степени растяжения.
Простое растяжение резиноподобной подложки после нанесения узоров чернилами изменяет частотный диапазон поглощаемых электромагнитных волн. Это демонстрирует потенциал технологии маскировки, которая может более эффективно скрывать объекты от радаров или сигналов связи в зависимости от ситуации.
