El ingenioso sistema chino que bloquea las armas láser: una 'cinta aislante' extremadamente barata

La invasión de Ucrania y las fuertes tensiones geopolíticas actuales han disparado la inversión en la industria de defensa de países como España. Sin embargo, al lado de potencias como EEUU o China, las cifras españolas palidecen y las fuerzas armadas están todavía están lejos de poder desarrollar o adquirir armamento de última generación como las armas que utilizan pulsos láser. Esta tecnología implica importantes ventajas en el campo de batalla y tanto chinos como estadounidenses (además de países como Rusia o Israel) pugnan por llevar la delantera para pasar de las tablas actuales al jaque mate en lugares como Taiwán.

Aunque en los últimos meses se suceden las noticias sobre récords de potencia en este tipo de armas, con el primer láser militar que alcanza una potencia de 300 kW a la cabeza, el objetivo inicial de este armamento en tierra, mar y aire se reducía en principio a hacer frente a drones y misiles. Para limitar la letalidad de los láseres contra este tipo de amenazas aéreas, científicos chinos han estado experimentando con distintos materiales de protección y han dado con una solución inesperada: una resina adhesiva de muy bajo coste ha demostrado su eficacia para evitar los daños causados por pulsos láser de alta intensidad.

Según revela el SCMP, los investigadores del Instituto de Tecnología de Pekín lograron un sorprendente éxito aplicando 2,5 mm de revestimiento fabricado en su mayor parte de resina boro fenólica (BPR), muy utilizada en entornos de temperaturas elevadas y electricidad de alta tensión. Además, China es el mayor fabricante mundial de este material compuesto, que apenas cuesta un euro el kilo, frente a los cientos de millones de euros que invierten países como EEUU en desarrollar y fabricar armas láser. 

Inmune frente al láser

Como está demostrando la guerra entre Ucrania y Rusia, los drones de bajo coste se han convertido en uno de los pilares de los conflictos bélicos actuales y su influencia sólo puede ir a más. Aunque tienen un coste inicial elevado, las armas láser son muy rentables contra ellos una vez establecidas, ya que tienen costes insignificantes por disparo, sobre todo en comparación con misiles que valen cientos de miles de dólares cada unidad. Por eso son la solución ideal para contrarrestar los enjambres de drones, porque su munición es prácticamente ilimitada siempre que tengan un suministro de energía constante.

Las armas láser son "una prioridad absoluta" para el ejército de EEUU, según el almirante Michael Gilday (jefe de operaciones navales de la US Navy), por culpa de las armas hipersónicas, que ya están demostrando su efectividad en el frente ucraniano a través de los misiles rusos Kinzhal. Este tipo de armas son muy difíciles de interceptar, porque se mueven a velocidad de Mach 5 o más, y a veces vuelan en trayectorias impredecibles, por lo que se necesitan contramedidas como los láseres con los que el Pentágono podrá derribar aviones y hundir barcos.

Misil Kinzhal acoplado a un MiG-31 Kremlin

El BPR ya se utiliza habitualmente en la industria militar como capa de protección térmica en misiles y drones, pero sería una víctima fácil para un láser de alta energía. Durante sus experimentos, cuyos resultados se publicaron en la revista científica Ordnance Material Science and Engineering, el equipo liderado por el profesor Gao Lihong transformó el BPR en revestimiento protector añadiendo algunos compuestos inorgánicos a la resina.

El carburo de silicio, el dióxido de circonio y el nanopolvo de negro de humo, comprados directamente y añadidos a la resina original, dieron como resultado el bautizado como BPR-1: "una solución que utiliza materias primas de bajo coste, un proceso de fabricación sencillo y tiene unas prestaciones muy elevadas", según Gao.

Las armas láser implican un alto consumo de energía DSTG Omicrono

Y es que las muestras recubiertas con una fina capa de BPR-1 se mantuvieron prácticamente inalteradas tras ser sometidas durante 15 segundos a un rayo láser con una densidad de potencia de 500 vatios por centímetro cuadrado. Es una potencia muy superior a la necesaria para destruir un dron o un misil desprotegido, que se sitúa en torno a los 300 vatios por cm2.

Gracias a las mediciones de temperatura, los investigadores descubrieron que el revestimiento de BPR-1 mostró una temperatura máxima en la superficie posterior de 230 ºC, insuficiente para dañar la mayoría de las aleaciones de aluminio aeroespaciales, cuyo punto de fusión mínimo es de 400 ºC. "Con el tiempo, apareció material blanco en la zona de ablación del BPR-1, pero la zona de impacto térmico permaneció relativamente intacta, sin descascarillamiento ni daños evidentes en el revestimiento", sostiene el equipo dirigido por Gao.

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Análisis de laboratorio posteriores en la zona de impacto del láser también mostraron la aparición de partículas esféricas fusionadas, además de materiales parecidos al vidrio fundido en toda la zona afectada por el calor. Lo más probable es que esas partículas y vidrios se generaran a partir de los compuestos añadidos, capaces de formar un 'tapón' protector en los huecos que iba dejando la resina.

Armas más potentes

De confirmarse su viabilidad, esta mejora barata y fácil de implementar en la protección de drones y misiles chinos frente a los láseres pulsados podría inclinar la balanza bélica hacia el gigante asiático. En cualquier caso, tanto EEUU como otras potencias siguen trabajando en el desarrollo y la fabricación de armas láser más potentes, para las que el BPR-1 tampoco sería rival.

El láser de alta potencia XN-1 LaWS US Navy Omicrono

La cuestión es que en eso China también lleva la delantera gracias a desarrollos como el generador hipersónico que podría recargar rápidamente las armas láser y permitir que alcancen mayor potencia. Este innovador dispositivo, llamado generador magnetohidrodinámico o MHD, por sus siglas en inglés, se presentó hace unos meses como parte de la investigación del ingeniero Zhang Xiaoyuan y su equipo en un artículo publicado en la revista científica Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics.

El propio Zhang reconoce que este desarrollo podría utilizarse en un futuro para "cargar láseres militares, armas de microondas, cañones de riel y otras armas de energía pulsada". El MHD elimina buena parte de las limitaciones de este tipo de armas, capaces de liberar grandes pulsos de energía pero restringidas por el tamaño de los generadores y su potencia.

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Para alcanzar cifras similares, se requieren grandes instalaciones con un mantenimiento caro, constante y muy exigente. A ello hay que sumar los supercondensadores, pesados, voluminosos y caros, pero imprescindibles hasta la fecha para que esa energía pueda liberarse en apenas una fracción de segundo.

"El generador MHD no tiene piezas giratorias, lo que supone una de sus numerosas ventajas. Tiene una gran capacidad y un alto rendimiento. No necesita componentes intermedios de almacenamiento de energía. La energía puede transferirse directamente a la carga sin necesidad de un interruptor de alta potencia. Y el dispositivo puede ponerse en marcha rápidamente", señala el artículo de Zhang, que también resalta la 'sencillez' de su sistema y su compacto tamaño.

Prototipo del cañón de riel de General Atomics General Atomics Omicrono

Pekín ya está desarrollando un 'cañón' de microondas de alta potencia para inutilizar aviones y satélites, pero en ese caso los requerimientos de energía son muy superiores: se necesitaría hasta 1 GW para que fuera efectiva. Otro de sus 'tesoros' militares es un cañón de riel que sería capaz de lanzar proyectiles a una distancia superior a los 200 kilómetros y una velocidad de 2,5 km por segundo, para lo que necesitaría una potentísima fuente de energía.

Y ahí es donde Zhang y su equipo sacan pecho, asegurando que su generador sería capaz de alcanzar una potencia similar a partir únicamente de 5 metros cúbicos (como el espacio de carga de una furgoneta pequeña) de plasma hipersónico.

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