Usynlighetskapper kan lure radar

[annonse_1]

Et team av kinesiske forskere har utviklet et usynlighetskappemateriale som kombinerer egenskapene til gekkoer, glassfrosker og skjeggagamer.

Glassfrosken er ett av tre dyr som inspirerte studien. Foto: iStock — Glassfrosken er ett av tre dyr som inspirerte studien. Foto *: iStock*

Inspirert av kimærmonsteret i gresk mytologi har kinesiske forskere kombinert egenskapene til tre kaldblodige dyr – gekkoen, glassfrosken og skjeggagamen – for å lage et hybridmateriale som kan gjøre usynlighetskapper til virkelighet, rapporterte Times of India 30. januar. Teamet fra universitetene i Jilin og Tsinghua sa at de designet en prototype basert på hvert dyrs unike naturlige overlevelsesstrategi, som ikke kan oppdages gjennom mikrobølger, synlig lys og infrarøde spektre.

I en studie publisert 30. januar i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences , sa forskerne at de tok en bioingeniørbasert tilnærming til det nåværende kamuflasjeproblemet, som er mangelen på fleksibilitet i forskjellige terreng. «Arbeidet vårt flytter kamuflasjeteknologi fra begrensede til variable terreng, og tar et stort skritt mot neste generasjons elektromagnetisme», sa teamet.

Forskningen bygger på den raske utviklingen av metamaterialer og syntetiske fibre med unike manipuleringsmuligheter for elektromagnetiske bølger, som i økende grad brukes i stealth-teknologi. Gjennom presis kontroll av overflatestrukturen kan metamaterialer reflektere elektromagnetiske bølger på en spesialisert måte, slik at objekter blir usynlige for radar. Men deres tiltenkte funksjon kan bare gi kamuflasje i visse miljøer.

Kinesiske forskere jobber med et metamateriale som kan tilpasse seg ulike spektrale og terrengforhold, samtidig som det forblir ugjennomsiktig for synlig og infrarødt lys. De kaller metamaterialet Chimera, etter monsteret laget av tre forskjellige dyr, fordi det kombinerer fargeskiftende egenskaper til en gekko, gjennomsiktigheten til en glassfrosk og temperaturreguleringen til en skjeggagame.

Lederforsker Xu Zhaohua ved Jilin University avslørte at deres opprinnelige inspirasjon var gekkoen, en øgle kjent for sin evne til å endre farge og hudtone. Chimera-metamaterialet etterligner gekkoen ved å justere mikrobølgerefleksjonen for å gli inn i forskjellige landskap, fra vann til gressletter. Chimeras design ble også påvirket av glassfrosken, som lever i regnskogene i Mellom- og Sør-Amerika, og som lagrer mesteparten av blodet sitt i leveren mens den sover, noe som gjør kroppen gjennomsiktig. Forskerne satte inn Chimeras kretser mellom lag av PET-plast og kvartsglass for å oppnå et nivå av optisk gjennomsiktighet som ligner på glassfroskens naturlige stealth-egenskaper.

Teamet sto overfor utfordringen med å skjule varmen som genereres av elektrisiteten som brukes til å drive metamaterialets overflatekretser, som kunne være synlig for infrarøde detektorer. For å løse dette problemet henvendte forskerne seg til den australske skjeggagamen. Reptilene regulerer kroppstemperaturen ved å endre fargen på ryggen, fra lysegult når de trenger å kjøle seg ned til mørkebrunt når de vil holde seg varme.

Ved hjelp av en mekanisk kontrolldesign reduserte teamet Chimeras temperaturgradient til 3,1 grader Celsius, et nivå som ikke kan oppdages med termisk avbildningsteknologi i en rekke terreng. Ved å etterligne måten skjeggagamer reagerer på sitt naturlige miljø, kan Chimera-metamaterialet redusere sannsynligheten for at det blir oppdaget av eksterne varmedetektorer.

Ifølge forskningsartikkelen ble en prototype av Chimera-metamaterialet utviklet i en femtrinnsprosess, som startet med plastmønstre, etterfulgt av metallnett, og endte med manuell montering for å oppnå multispektral usynlighet. Teamet sa at de potensielle bruksområdene for den nye teknologien er vidtrekkende, fra militær bruk til bevaring av dyreliv. I militæret kan Chimera gi en viktig fordel ved å la soldater eller gjenstander gli inn i ulike miljøer samtidig som de unngår deteksjon av kameraer, infrarøde detektorer og optiske enheter. Teknologien kan også bidra til å observere dyr i deres naturlige miljø på en ikke-invasiv måte. Ved å minimere menneskelig påvirkning på dyrelivet, kan Chimera bidra til bevaringsarbeidet.

Kommentar (0)