Инфракрасные камеры - это чувствительные к теплу глаза, которые помогают беспилотным летательным аппаратам найти свои цели даже в глубокой ночи или в результате сильного тумана.
Скрытие от таких детекторов может стать намного проще благодаря новому клоакинговому материалу, который делает объекты - и люди - практически невидимыми.
«То, что мы показали, является сверхтонким стелсом». Прямо сейчас, у людей есть намного более тяжелые металлические доспехи или тепловые одеяла, - говорит Хунджуй Цзян, профессор электротехники и вычислительной техники в Университете Висконсин-Мэдисон.
Теплые объекты, такие как человеческие тела или двигатели танков, выделяют тепло в качестве инфракрасного света. Новый лист стелса, описанный на этой неделе в исследовательском журнале Advanced Engineering Materials , предлагает значительные улучшения по сравнению с другими технологиями тепловой маскировки.
«Это вопрос веса, стоимости и удобства использования, - говорит Цзян.
Толщина менее одного миллиметра, лист поглощает приблизительно 94 процента инфракрасного света, с которым он сталкивается. Захват такого количества света означает, что теплые предметы под клоакирующим материалом становятся почти полностью невидимыми для инфракрасных детекторов.
Важно отметить, что стелс-материал может сильно поглощать свет в так называемом средне- и длинноволновом инфракрасном диапазоне, таком как свет, излучаемый объектами при температуре около человеческого тела.
Включив электронные нагревательные элементы в лист стелса, исследователи также создали высокотехнологичную маскировку для обмана инфракрасных камер.
«Вы можете намеренно обмануть инфракрасный детектор, представив ложную подпись тепла», - говорит Цзян. «Это могло бы скрыть танк, представив то, что похоже на простое ограждение шоссе».
Чтобы улавливать инфракрасный свет, Цзян и его коллеги обратились к уникальному материалу под названием черный кремний, который обычно включается в солнечные элементы. Черный кремний поглощает свет, потому что он состоит из миллионов микроскопических игл (называемых нанопроволоками), которые все направлены вверх, как плотно упакованный лес. Входящий свет отражается назад и вперед между вертикальными шпилями, подпрыгивая внутри материала, а не ускользает.
Хотя черный кремний давно известен поглощением видимого света, Цзян и его коллеги первыми увидели потенциал материала для улавливания инфракрасного излучения. Они повысили его поглощающие свойства, изменив метод, с помощью которого они создали свой материал.
«Мы не полностью заново изобрели весь процесс, но мы расширили этот процесс до гораздо более высоких нанопроволок», - говорит Цзян, который разработал материал в средствах, поддерживаемых Национальным научным фондом в UW-Madison.
Они наносят эти нанопроволоки, используя крошечные частицы серебра, чтобы помочь вытравить в тонкий слой твердого кремния, что приводит к появлению высоких игл. Как нанопроволоки, так и частицы серебра способствуют поглощению инфракрасного света.
Черный кремний исследователей также имеет гибкую подложку, смешанную с небольшими воздушными каналами. Эти воздушные каналы предотвращают слишком быстрое нагревание стелс-листа, когда он поглощает инфракрасный свет.
