La superficie inteligente de China busca convertir el radar en energía para aeronaves

Convertir un haz enemigo en electricidad a bordo

En un laboratorio de Xi’an, investigadores de la Xidian University han publicado el diseño de una metasuperficie delgada y reconfigurable capaz de manipular los ecos de radar y, en un modo de funcionamiento diferente, recolectar energía inalámbrica, convirtiendo eficazmente los haces de radar entrantes en electricidad utilizable. El artículo, publicado en National Science Review el 3 de noviembre de 2025, describe una "metasuperficie inteligente reconfigurable de radiación y dispersión todo en uno" cuyos metaátomos individuales combinan parches radiantes, un acoplador de 3 dB y diodos conmutables para seleccionar los modos de radiación, dispersión o recolección de energía.

Metasuperficie reconfigurable todo en uno

La idea central es engañosamente simple: en lugar de tratar una superficie como reflectante (para ocultarse del radar) o transmisora (para comunicarse), el equipo de Xidian construye una única capa programable que puede reconfigurarse electrónicamente. Cada metaátomo de su prototipo porta un pequeño parche radiante y un acoplador cargado con diodos PIN o varactores. Al cambiar los estados de los diodos, la superficie alterna entre producir patrones de radiación controlados (útiles para la transmisión de matrices en fase), dispersar las ondas entrantes para crear los ecos deseados o cerrar el camino para dirigir la energía hacia rectificadores para la recolección de energía inalámbrica. Los autores demuestran en el artículo una matriz de 12×12 para mostrar la prueba de concepto del rendimiento tanto en el modo de comunicación como en el de recolección.

Cómo el radar se convierte en energía y en un canal de comunicaciones

En el modo de recolección de energía, la metasuperficie funciona como una matriz de rectenas: intercepta la energía electromagnética incidente, rectifica la corriente alterna inducida en los parches y suministra corriente continua a los sistemas de a bordo o para recargar baterías. El artículo de National Science Review describe explícitamente cómo el diseño integra la transferencia inalámbrica de información y la recolección de energía (WEH, por sus siglas en inglés), e informa de mediciones de laboratorio que confirman que la superficie puede recoger y rectificar partes de una forma de onda incidente mientras sigue funcionando como un dispersor controlable en otros estados. Esa dualidad —detección, comunicación y WEH simultáneos o conmutables— es lo que los autores denominan la base de hardware para el "sigilo cooperativo electromagnético".

Por qué esto es importante para el sigilo y el 6G

Lo que está en juego es la inversión conceptual de un compromiso histórico: las aeronaves furtivas se han diseñado para evitar la energía del radar enemigo, porque esa energía revela la plataforma y puede saturar los sistemas internos. Si, en cambio, una superficie puede capturar una parte de esa energía y utilizarla para alimentar cargas útiles de baja energía —sensores, relés de comunicaciones o pequeños actuadores—, las emisiones de un atacante se convierten de repente en un recurso en lugar de ser solo un peligro. Los periodistas que cubrieron el trabajo sostienen que la idea podría remodelar la guerra electrónica y contribuir también al hardware 6G de próxima generación, donde ya se están explorando superficies inteligentes reconfigurables para mejorar la cobertura y la eficiencia espectral.

Resultado de laboratorio frente a la realidad aérea

A pesar de los titulares dramáticos, el artículo de Xidian y los informes posteriores son cuidadosos al señalar la brecha entre las demostraciones de laboratorio y la integración en un caza operativo. La matriz prototipo utilizada por los investigadores es una superficie de 12×12 elementos a escala de laboratorio; el escalado a metros cuadrados de revestimiento conforme para aeronaves, la resistencia a altas temperaturas, la tensión aerodinámica y los ciclos de mantenimiento —manteniendo aceptables el peso, la fiabilidad y las características de sigilo— presentan una serie de desafíos de ingeniería. Las densidades de energía disponibles a partir de las emisiones de radar a distancias de seguridad operativas son bajas; la energía recolectada cae rápidamente con la distancia y depende de la frecuencia del emisor, el enfoque del haz y el ciclo de trabajo. Los autores presentan un marco y bloques de construcción de hardware, no un sistema de energía listo para volar.

Limitaciones prácticas y compensaciones tácticas

Dos realidades técnicas inmediatas moderan la amenaza a corto plazo. En primer lugar, la eficiencia de conversión de energía de las rectenas depende en gran medida de la frecuencia y de la potencia de entrada: cuando la potencia incidente es débil o intermitente, los rectificadores y las redes de acoplamiento tienen dificultades para suministrar CC útil sin áreas de captura grandes y pesadas. En segundo lugar, la manipulación activa del comportamiento de dispersión y radiación corre el riesgo de producir firmas que los sistemas antirradar pueden explotar; pasar a un estado orientado a la transmisión podría delatar la presencia o la dirección de una aeronave si se hace de forma incorrecta. En resumen, la explotación del radar enemigo requiere una lógica de control cuidadosa y contramedidas robustas contra la detección y el engaño del adversario. Estas compensaciones son intrínsecas a cualquier sistema que busque equilibrar la ocultación, la explotación y la comunicación.

Dónde encaja esto en el impulso de investigación chino más amplio

El trabajo de Xidian llega en medio de múltiples líneas de investigación chinas paralelas en guerra electrónica y tecnologías de sigilo. Informes recientes han destacado equipos chinos que trabajan en sigilo basado en plasma, revestimientos absorbentes de radar ultradelgados y detectores de fotón único adecuados para conceptos de radar cuántico; cada uno de los cuales pretende cambiar el equilibrio entre la ocultación y la detección de diferentes maneras. Estos proyectos ilustran un esfuerzo estratégico más amplio para dominar ambos lados del problema del radar: el sigilo para reducir la detectabilidad y nuevas herramientas de detección y contradetección para derrotar el sigilo del adversario. El concepto de metasuperficie es distintivo porque intenta combinar detección, comunicaciones y energía en una sola superficie, en lugar de tratarlos como subsistemas separados.

Implicaciones para la política y las adquisiciones

Desde el punto de vista de la política de defensa, el artículo subraya por qué la investigación en guerra electrónica y radiofrecuencia merece atención y financiación sostenidas. Si los adversarios despliegan metasuperficies que puedan recolectar energía de forma oportunista a partir del radar, la doctrina y las tácticas tendrán que adaptarse: los sensores deberán discriminar entre retornos inocuos y superficies adversarias que explotan activamente las emisiones, y las reglas de combate para el control de emisiones podrían cambiar. En cuanto a las adquisiciones, los integradores de aeronaves evaluarán si incorporar revestimientos reconfigurables que proporcionen ventajas en comunicaciones y energía, pero solo si cumplen estrictos requisitos de fiabilidad, firma y supervivencia. Esa evaluación será larga y multidisciplinar, combinando ingeniería de RF, ciencia de materiales, gestión térmica y análisis de seguridad a nivel de sistemas.

Próximos pasos y el horizonte de investigación

El equipo de Xidian sugiere varias líneas de seguimiento en el artículo: matrices más grandes, integración con materiales de cambio de fase para un control más robusto y un codiseño más estrecho de la capa de control electrónico con la física de la antena para suprimir los lóbulos de red indeseables. La verificación independiente y las demostraciones aéreas serían los próximos hitos difíciles que los observadores de la industria y la defensa vigilarán; hasta entonces, el trabajo debe leerse como un avance de laboratorio importante y creíble que traza un nuevo conjunto de posibilidades en lugar de una capacidad inmediata en el campo de batalla.

Fuentes

• National Science Review (artículo de investigación: "Electromagnetic all‑in‑one radiation‑scattering reconfigurable intelligent metasurface")
• Xidian University (Laboratorio Clave de Diseño de Circuitos de Alta Velocidad y EMC del Ministerio de Educación)
• South China Morning Post (información sobre la superficie inteligente china y desarrollos relacionados en guerra electrónica)