Новий матеріал-хамелеон приховає будь-які об'єкти від погляду інфрачервоних камер
Проводячи дослідження в своїй лабораторії , група вчених- фізиків зі Школи технічних і прикладних наук ( School of Engineering and Applied Sciences , SEAS ) Гарвардського університету помістила пластину , покриту шаром спеціального матеріалу , перед об'єктивом інфрачервоної камери і почала піднімати температуру цієї пластини . Спочатку поведінка зразка ніяк не відрізнялося від поведінки інших матеріалів , при температурі в 60 градусів за шкалою Цельсія матеріал світився на екрані тепловізора синьо -зеленим кольором , при 70 градусах його колір змінився на жовто -червоний , а при 74 градусах матеріал набув темно -червоний відтінок .
Але , як тільки температура матеріалу перевищила позначку в 80 градусів , його колір змінився на темно -синій , що відповідає температурі менше 60 градусів , і при подальшому нагріванні матеріал ставав все « холодніше й холодніше » для « погляду» інфрачервоної камери.
Секретом даної технології є використання покриття з дуже тонкої плівки окису ванадію , вкрай незвичайного матеріалу , який зазнає вкрай сильні зміни своїх електричних і фізичних властивостей при переході через певну температурну крапку.
Наприклад , при кімнатній температурі окис ванадію є електричним ізолятором , але при дещо більш високій температурі цей матеріал переходить в металевий стан , стаючи провідником електричного струму. Під час такої зміни електричних властивостей відбуваються і кардинальні зміни оптичних властивостей цього матеріалу , що дозволило виготовити на основі окису ванадію ефективний інфрачервоний камуфляж.
Рис . 1 .
Ефект переходу властивостей окису ванадію при досягненні певної температури відомий вченим з 1959 року. Однак , з цим матеріалом вкрай важко працювати , його кристалічна решітка не міцна через що матеріал легко руйнується і тріскається. Але недавні досягнення іншої групи вчених , очолюваної Шріремом Раманатаном ( Shriram Ramanathan ) , професором матеріалознавства школи SEAS , дозволили створити міцні і тонкі плівки з чистого окису ванадію , що дозволило іншим ученим почати експериментувати з цим матеріалом.
«Завдяки зразкам , одержуваних нами з лабораторії професора Раманатана , ми з'ясували , що якщо ввести деякі зміни в структуру окису ванадію , можна отримати різні оптичні властивості кінцевого матеріалу» - розповідає Михайло Кац ( Mikhail Kats ) , один з учених , які брали участь в даних дослідженнях , - « Вводячи до складу окису ванадію різні домішки , тобто створюючи штучно дефекти кристалічної решітки , можна отримати матеріал із заздалегідь відомими оптичними властивостями , які можуть бути обрані з вельми широкого діапазону ».
Наприклад , додаючи в окис ванадію домішка вольфраму , температура переходу стану матеріалу може бути знижена до рівня кімнатної температури , а діапазон температур , в якому матеріал демонструє властивості « теплового хамелеона » , може бути значно розширений .
Дослідники стверджують , що якщо покрити транспортний засіб або військову техніку плівкою з окису ванадію з певними домішками , то можна буде зробити його невидимим для інфрачервоних камер , які використовуються при спостереженні за місцевістю і для прицілювання в нічний час. І таке покриття буде працювати набагато ефективніше , ніж інші покриття і системи активного камуфляжу , використовувані сьогодні .
Крім цього, у розробленій технології є і мирне застосування , матеріал на основі окису ванадію може служити для прискорення охолодження або для забезпечення теплоізоляції різних структур , починаючи від будинків і закінчуючи штучними супутниками , які піддаються в космосі впливу різких температурних перепадів .
Джерело (і ) :
1 . phys.org
2 . dailytechinfo.org
