miniatura|Una cambra anecoica de radiofreqüència utilitzada per a proves de compatibilitat electromagnètica (EMC). En ciència de materials, un material absorbent de radiació (RAM) és un material que ha estat especialment dissenyat i modelat per absorbir la radiació de radiofreqüència (RF) incident (també coneguda com a radiació no ionitzant) de la manera més eficaç possible, des de tantes direccions incidents com sigui possible. Com més eficaç sigui la RAM, menor serà el nivell resultant de radiació de RF reflectida. Moltes mesures de compatibilitat electromagnètica (EMC) i patrons de radiació d'antenes requereixen que els senyals espuris derivats de la configuració de prova, incloses les reflexions, siguin insignificants per evitar el risc de causar errors de mesura i ambigüitats. Les RAM s'utilitzen àmpliament en cambres anecoiques de RF per aconseguir un entorn "lliure d'eco".

Introducció miniatura|Una gran cambra de proves anecoica de radiofreqüència d'accés directe. Fixeu-vos en els cons de precaució taronges com a referència de mida. miniatura|RAM piramidal. La pintura grisa ajuda a protegir el delicat material absorbent de radiació. Un dels tipus de RAM més eficaços consisteix en matrius de peces en forma de piràmide, cadascuna de les quals està construïda amb un material amb pèrdues adequades. Per funcionar eficaçment, totes les superfícies internes de la cambra anecoica han d'estar completament cobertes amb RAM. Les seccions de RAM es poden treure temporalment per instal·lar equips, però s'han de substituir abans de realitzar qualsevol prova. Per tenir prou pèrdues, la RAM no pot ser ni un bon conductor elèctric ni un bon aïllant elèctric, ja que cap dels dos tipus absorbeix realment cap energia. Normalment, la RAM piramidal constarà d'un material d'escuma de cautxú impregnat amb mescles controlades de carboni i ferro . La longitud des de la base fins a la punta de l'estructura piramidal es tria en funció de la freqüència esperada més baixa i la quantitat d'absorció necessària. Per a l'amortiment de baixa freqüència, aquesta distància sovint és 60 centímetres (24 polzades), mentre que els panells d'alta freqüència són tan curts com 7.5 to 10 cm (3 a 4 en) . Els panells de RAM s'instal·len normalment a les parets d'una cambra de prova EMC amb les puntes apuntant cap a l'interior de la cambra. La RAM piramidal atenua el senyal per dos efectes: dispersió i absorció. La dispersió es pot produir de manera coherent, quan les ones reflectides estan en fase però dirigides lluny del receptor, o incoherentment quan les ones són captades pel receptor però estan fora de fase i, per tant, tenen una intensitat de senyal més baixa. Aquesta dispersió incoherent també es produeix dins de l'estructura d'escuma, amb les partícules de carboni suspeses que promouen interferències destructives. La dispersió interna pot resultar en fins a 10 dB d'atenuació. Mentrestant, les formes piramidals es tallen en angles que maximitzen el nombre de rebots que fa una ona dins de l'estructura. Amb cada rebot, l'ona perd energia al material d'escuma i, per tant, surt amb una intensitat de senyal més baixa.

Un tipus alternatiu de RAM consisteix en plaques planes de material de ferrita, en forma de rajoles planes fixades a totes les superfícies interiors de la cambra. Aquest tipus té un rang de freqüència efectiva més petit que la RAM piramidal i està dissenyat per ser fixat a bones superfícies conductores. Generalment és més fàcil d'instal·lar i més durador que la RAM de tipus piramidal, però és menys eficaç a freqüències més altes. Tanmateix, el seu rendiment podria ser força adequat si les proves es limiten a freqüències més baixes (les plaques de ferrita tenen una corba d'amortiment que les fa més efectives entre 30 – 1000 MHz). També hi ha un tipus híbrid, una ferrita en forma piramidal. Amb els avantatges d'ambdues tecnologies, es pot maximitzar el rang de freqüències mentre la piràmide roman petita, al voltant de 10 centímetres (3,9 polzades).

Per a materials absorbents de radiació físicament realitzables, hi ha un compromís entre el gruix i l'amplada de banda: la relació òptima entre el gruix i l'amplada de banda d'un material absorbent de radiació ve donada pel límit de Rozanov.

Ús en tecnologia furtiva Els materials absorbents de radar s'utilitzen en tecnologia furtiva per dissimular un vehicle o estructura de la detecció del radar. L'absorbència d'un material a una freqüència determinada de l'ona de radar depèn de la seva composició. La RAM no pot absorbir perfectament el radar a cap freqüència, però qualsevol composició determinada té una major absorbència en algunes freqüències que en altres; cap RAM és adequada per a l'absorció de totes les freqüències de radar. Un malentès comú és que la RAM fa que un objecte sigui invisible al radar. Un material absorbent de radar pot reduir significativament la secció transversal del radar d'un objecte en freqüències de radar específiques, però no resulta en "invisibilitat" en cap freqüència.

Història Les primeres formes de recobriment furtiu van ser les pintures absorbents de radar desenvolupades pel major K. Mano de l'Institut Tècnic Tama i el Dr. Shiba de l'Escola d'Enginyeria de Tòquio per a l'IJAAF. Es van provar múltiples mescles de pintura amb òxid fèrric i cautxú líquid, i l'òxid fèrric, l'asfalt i el dop per a avions van obtenir els millors resultats. Malgrat l'èxit en les proves de laboratori, les pintures van tenir poca aplicació pràctica, ja que eren pesades i tenien un impacte significatiu en el rendiment de qualsevol avió al qual s'apliquessin.

Tipus de material absorbent de radar (RAM) Absorbent de pintura de bola de ferro miniatura|El Lockheed F-117 Nighthawk utilitza pintura de bola de ferro Un dels tipus de RAM més coneguts és la pintura de boles de ferro. Conté petites esferes recobertes de ferro carbonil o ferrita. Les ones de radar indueixen oscil·lacions moleculars a partir del camp magnètic altern d'aquesta pintura, cosa que condueix a la conversió de l'energia del radar en calor. La calor es transfereix a l'avió i es dissipa. Les partícules de ferro de la pintura s'obtenen per descomposició del pentacarbonil de ferro i poden contenir traces de carboni, oxigen i nitrogen. Una tècnica utilitzada en l'F-117A Nighthawk i altres avions furtius similars és utilitzar boles de ferro carbonil aïllades elèctricament de dimensions específiques suspeses en una pintura epoxi de dues parts. Cadascuna d'aquestes esferes microscòpiques està recoberta de diòxid de silici com a aïllant mitjançant un procés patentat. Després, durant el procés de fabricació del panell, mentre la pintura encara és líquida, s'aplica un camp magnètic amb una força gaussiana específica i a una distància específica per crear patrons de camp magnètic a les boles de ferro carbonil dins del ferrofluid de pintura líquida. La pintura s'endureix amb el camp magnètic que manté les partícules en el seu patró magnètic. S'han fet alguns experiments aplicant camps magnètics nord-sud oposats a costats oposats dels panells pintats, fent que les partícules de ferro carbonil s'alineïn (alçant-se de peu perquè siguin tridimensionalment paral·leles al camp magnètic). La pintura de boles de ferro carbonil és més efectiva quan les boles estan disperses uniformement, aïllades elèctricament i presenten un gradient de densitat progressivament més gran a les ones de radar entrants. Un tipus relacionat de RAM consisteix en làmines de polímer de neoprè amb grans de ferrita o partícules de negre de carboni conductor (que contenen aproximadament un 0,30% de grafit cristal·lí en pes curat) incrustades a la matriu polimèrica. Les rajoles es van utilitzar en versions primerenques de l'F-117A Nighthawk, tot i que models més recents utilitzen RAM pintada. La pintura de l'F-117 la fan robots industrials perquè la pintura es pugui aplicar de manera consistent en gruixos i densitats de capa específiques. L'avió està cobert de rajoles "enganxades" al fuselatge i els buits restants s'omplen amb "cola" de bola de ferro. La Força Aèria dels Estats Units va introduir una pintura absorbent de radar feta de substàncies ferrofluídiques i no magnètiques. En reduir la reflexió de les ones electromagnètiques, aquest material ajuda a reduir la visibilitat dels avions pintats amb RAM al radar. L'empresa israeliana Nanoflight també ha fabricat una pintura absorbent de radar que utilitza nanopartícules. L'exèrcit de la República de la Xina (Taiwan) també ha desenvolupat amb èxit una pintura absorbent de radar que actualment s'utilitza en vaixells de guerra furtius taiwanesos i en el caça furtiu de construït a Taiwan, que actualment està en desenvolupament en resposta al desenvolupament de la tecnologia furtiva per part del seu rival, la República Popular de la Xina continental, que se sap que ha mostrat al públic tant vaixells de guerra com avions furtius.

Absorbent d'escuma