Более горячие объекты обычно светятся ярче, чем более холодные, что делает их выделяющимися на инфракрасных изображениях. Но недавно разработанное покрытие противоречит этому правилу. Для некоторых длин волн инфракрасного света яркость материала не меняется при нагревании, сообщают исследователи.
Тонкое покрытие, изготовленное из оксида никеля Самария, “скрывает информацию о температуре поверхностей от инфракрасных камер" и поэтому может использоваться в качестве защитного экрана.
Основное правило физики, известное как закон Стефана-Больцмана, гласит, что яркость теплового излучения, испускаемого объектом, быстро растет с увеличением температуры. Например, включите нагрев на электрической плите, и катушки станут ярче. То же самое относится и к невидимым длинам волн света, таким как инфракрасный. Инфракрасные камеры измеряют, сколько теплового излучения излучают объекты в инфракрасном диапазоне длин волн, чтобы оценить их температуру. Так что если нормальная связь между температурой и излучением нарушена, камеру можно обмануть.
Оксид никеля Самария не нарушает закон Стефана-Больцмана. Вместо этого увеличивающаяся яркость материала при более высоких температурах противодействует снижению его излучательной способности к выделению теплового излучения. Это снижение происходит за счет переключения материала с изолятора на металл. Эти два эффекта уравновешиваются таким образом, что для некоторых инфракрасных длин волн яркость материала остается постоянной при изменении его температуры.
Более ранние исследования выявили вещества, которые могут сбивать с толку инфракрасные камеры, становясь более холодными по мере повышения их температуры. Но новый материал делает другое. Температура материала может повышаться или понижаться с небольшим признаком разницы температур, проявляющейся в инфракрасных изображениях. В ходе экспериментов исследователи нагревали образец сапфира, покрытый этим материалом, и его температура на инфракрасных снимках оставалась в основном неизменной от 105° до 135° по Цельсию.
"Этот феномен весьма интересен", - говорит физик Карл Жульен из Университета Пуатье во Франции. Но в настоящее время применение этого материала “весьма ограничено”, говорит он. Этот эффект применим только к определенным инфракрасным длинам волн. Детекторы, которые смотрят на другие длины волн, все еще могут обнаружить изменение температуры объекта.
На данный момент высокие температуры, при которых происходит эффект маскировки, означают, что он не будет полезен для сокрытия людей. Однако некоторые из исследователей считают, что температурный диапазон можно изменить, работая со сплавами оксида никеля Самария, которые могут иметь различные свойства.
