Οι ΗΠΑ και η Νότια Κορέα βάζουν στο μικροσκόπιο το πιο… αθώο στοιχείο ενός κτηρίου, το τζάμι, και το μετατρέπουν σε «αόρατη ασπίδα» απέναντι σε ηλεκτρομαγνητικούς παλμούς που μπορούν να «τυφλώσουν» ολόκληρες υποδομές.
Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Chang Won Jung από το Τμήμα Μηχανικής Ημιαγωγών του Seoul National University of Science and Technology στην Κορέα, σε συνεργασία με αμερικανικούς φορείς, ανέπτυξε ένα νέο διαφανές τζάμι–παράθυρο που μπλοκάρει ισχυρούς ηλεκτρομαγνητικούς παλμούς (EMP) με αποδοτικότητα επιπέδου «βιομηχανικού στρατού», χωρίς να θολώνει ή να σκουραίνει την εικόνα.
Οι παλμοί αυτοί μπορούν να προκληθούν από πυρηνικές εκρήξεις ή ειδικές συσκευές υψηλής ισχύος και να «νεκρώσουν» κρίσιμα ηλεκτρονικά συστήματα, από στρατιωτικά κέντρα διοίκησης μέχρι δίκτυα ενέργειας και τηλεπικοινωνιών.
Τζάμι–ασπίδα με μεταλλικό πλέγμα από την Κορέα
Στην καρδιά της καινοτομίας βρίσκεται ένα ασύμμετρο εξαγωνικό μεταλλικό πλέγμα, ενσωματωμένο πάνω στο τζάμι, το οποίο παγιδεύει την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε ένα εξαιρετικά ευρύ φάσμα συχνοτήτων, αφήνοντας όμως το ορατό φως να περνά σχεδόν ανεμπόδιστα. Οι ερευνητές δοκίμασαν διάφορες γεωμετρίες – από τετραγωνικά πλέγματα έως διπλούς βρόχους – πριν καταλήξουν στην εξαγωνική δομή που εξασφαλίζει το βέλτιστο «δίπορτο» αποτέλεσμα: θωράκιση για τα ηλεκτρονικά, διαφάνεια για τον άνθρωπο.
Όπως σημειώνει η ομάδα, μέχρι σήμερα ελάχιστες λύσεις μπορούσαν να συνδυάσουν θωράκιση EMP πάνω από 60 dB για πολιτικές εφαρμογές και 80 dB για στρατιωτικές προδιαγραφές, με παράλληλη υψηλή οπτική διαύγεια – ένα κενό που τώρα φιλοδοξεί να καλύψει το νέο τζάμι.
Με απλά λόγια, τα υψηλής ενέργειας κύματα ενός EMP «σκαλώνουν» στο αγώγιμο σχέδιο του πλέγματος και εξουδετερώνονται, ενώ ο χρήστης εξακολουθεί να κοιτά έξω σαν να έχει ένα κανονικό παράθυρο. Η λύση αυτή έρχεται να απαντήσει σε έναν αυξανόμενο φόβο των ειδικών, ότι μια «αόρατη» ηλεκτρομαγνητική επίθεση θα μπορούσε να παραλύσει ολόκληρες πόλεις και στρατιωτικές δομές μέσα σε δευτερόλεπτα.
Τζάμι για νοσοκομεία, data centers και στρατιωτικά bunkers
Τα πρώτα αποτελέσματα δείχνουν ότι το νέο τζάμι ξεπερνά σε θωράκιση τα 80 dB, ικανοποιώντας τις αυστηρές απαιτήσεις στρατιωτικών καταφυγίων, ενώ στα 60 dB θεωρείται ήδη υπεραρκετό για κρίσιμες πολιτικές υποδομές όπως data centers, νοσοκομεία και αεροδρόμια.
Σε αντίθεση με άλλες τεχνολογίες προστασίας, το σύστημα είναι πλήρως παθητικό: δεν χρειάζεται ρεύμα, μπαταρία ή λογισμικό, καθώς η προστασία «κρύβεται» στη φυσική δομή του τζαμιού και του μεταλλικού πλέγματος. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει κίνδυνος να «πέσει» η άμυνα σε μια κρίση επειδή χάθηκε η ηλεκτροδότηση, κάτι κρίσιμο σε ένα σενάριο πυρηνικής ή ηλεκτρομαγνητικής επίθεσης, όπως γράφει το Interesting Engineering.
Ο καθηγητής Jung επισημαίνει ότι η ενσωμάτωση της δομής σε διαφανή συστήματα παραθύρων ανοίγει τον δρόμο για πολύ ευρύτερη αρχιτεκτονική χρήση, σε αντίθεση με τις κλασικές αδιαφανείς λύσεις θωράκισης που περιορίζονται σε ειδικά δωμάτια ή θωρακισμένα κουβούκλια.
Σε βάθος χρόνου, μια τέτοια τεχνολογία θα μπορούσε να θεωρηθεί «βασική υποδομή» για τις έξυπνες πόλεις, τα βιομηχανικά κέντρα και τις εθνικές εγκαταστάσεις στρατηγικής σημασίας, θωρακίζοντάς τα απέναντι σε έναν αόρατο αλλά υπαρκτό κίνδυνο. Η μελέτη που παρουσιάζει το νέο τζάμι δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Engineering Science and Technology, προσθέτοντας ακόμη έναν κρίκο στη γρήγορα αναπτυσσόμενη αλυσίδα τεχνολογιών ηλεκτρομαγνητικής άμυνας.