工程師研發超薄輕量隱形板:可藏匿亦可偽造紅外熱信號

2020-11-27 太平洋電腦網

通過雷達、可見光或紅外光線,可以搜尋到一些隱藏在暗處的物體。 而為了隔絕熱信號,通常需要厚重的超材料。好消息是,來自威斯康星大學麥迪遜分校的工程師,剛剛研製出了同時擁有超薄和輕量特性的新材料。 在用這種「隱形板」遮擋之後,物體的紅外熱信號會被很好地阻擋。更絕的是,他們甚至可以在板子上嵌入電子加熱元件,從而刻意偽裝欺騙探測方。

工程師研發超薄輕量「隱形板」,可有效隱匿物體和人體的紅外輻射。

據悉,這種材料的厚度不到 1mm,但可吸收大約 94% 的紅外光,其中就包括通常由人體發射出來的中、長波。 除了更輕薄、更有效,這種材料的成本也相當實便宜。

項目首席研究員江洪睿表示: 「我們展示的是一張薄如蟬翼的紙片,而當前常用的則是金屬盔甲或隔熱毯,需要在重量、成本和易用性等方面做好權衡」。

新型隔熱板的紅外隱身能力,得益於製造它所需的黑色矽材料。 其由數以百萬計的垂直矽納米線組成,讓它們在之間捕捉光線、形成了有史以來最高效的吸光材料之一。

除了隱形,工程師們還研發了一種嵌入電子加熱元件,可偽造熱信號的版本。

黑矽通常被用來提升太陽能電池板的效率,新型隱形板的原理類似,但用到的是納米線。 雖然它能夠在可見光下工作,但研究人員懷疑它是否可以用來吸收紅外光線。

有鑑於此,研究團隊藉助銀粒子將矽蝕刻稱比平常等級更高的納米線,這兩種物質都有助於提高材料的紅外吸收率。

然後,納米線矽被附加到了一個由空氣通道製成的柔性背襯上,以幫助釋放被困的熱量,使「鬥篷」可以工作更長的時間。

江洪睿教授(威斯康星大學麥迪遜分校工程學院)

為了增添額外的技能,研究團隊還將電子加熱元件附著了上去。 這使得隱形板可以在紅外攝像機面前,看起來像是一個完全不同的物體。

當前這項研究仍處於需要擴展規模的原型階段,但詳情已經發表在近日出版的《先進工程材料》( Advanced Engineering Materials )期刊上。 原標題為:

《Broadband and Ultrathin Infrared Stealth Sheets》

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