Et team av kinesiske forskere har utviklet et tildekkingsmateriale som kombinerer egenskapene til gekkoer, glassfrosker og skjeggagamer.
Glassfrosker er en av tre arter som inspirerte forskningen. Foto : iStock
Inspirert av kimærmonsteret fra gresk mytologi har kinesiske forskere kombinert egenskapene til tre kaldblodige dyr – gekkoer, glassfrosker og skjeggagamer – for å lage et hybridmateriale som kan gjøre usynlighetskapper til virkelighet, rapporterte Times of India 30. januar. Forskerteamet fra universitetene i Jilin og Tsinghua sa at de designet en prototype basert på den unike naturlige overlevelsestaktikken til hver dyreart, noe som gjør den uoppdagelig av mikrobølger, synlig lys og infrarødt spektrum.
I en studie publisert 30. januar i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences , delte forskere at de brukte en bioingeniørbasert tilnærming til det nåværende kamuflasjeproblemet: mangel på fleksibilitet på tvers av ulike terreng. «Vårt arbeid forvandler kamuflasjeteknologi fra et situasjonsbestemt, begrenset miljø til et terreng i endring, noe som representerer et stort skritt mot neste generasjons elektromagnetisme», uttalte teamet.
Forskningen er basert på den raske utviklingen av metamaterialer og komposittfibre med unike muligheter for manipulering av elektromagnetiske bølger, som i økende grad anvendes i stealth-teknologi. Gjennom presis kontroll av overflatestrukturen kan metamaterialer reflektere elektromagnetiske bølger på en spesialisert måte, noe som gjør objekter usynlige for radar. Deres tiltenkte funksjon gir imidlertid bare kamuflasje i visse miljøer.
Kinesiske forskere sikter mot et metamateriale som kan tilpasse seg ulike spektrale forhold og terreng, samtidig som det opprettholder unnvikelsesevnen mot synlig og infrarødt lys. De kaller dette metamaterialet Chimera, oppkalt etter skapningen som består av tre forskjellige dyr, fordi det integrerer fargeskiftende egenskaper til en kameleon, gjennomsiktigheten til en glassfrosk og temperaturreguleringen til en skjeggagame.
Lederforsker Xu Zhaohua fra Jilin University avslørte at deres opprinnelige inspirasjon kom fra gekkoer, øgler kjent for sin evne til å endre farge og hudtone. Chimera-metamaterialet etterligner gekkoer ved å justere mikrobølgerefleksjonen for å gli inn i forskjellige landskap, fra vannoverflater til gressletter. Chimeras design ble også påvirket av glassfroskene som lever i regnskogene i Mellom- og Sør-Amerika, som skjuler mesteparten av blodet sitt i leveren mens de sover, noe som gjør kroppene deres gjennomsiktige. Forskerne innebygde Chimeras elektriske kretser mellom lag av PET-plast og kvartsglass for å oppnå et lignende nivå av optisk gjennomsiktighet som glassfroskens naturlige kamuflasjeegenskaper.
Forskerteamet sto overfor utfordringen med å skjule varmen som genereres av de elektriske kretsene på overflaten av metamaterialet, som kunne oppdages av infrarøde detektorer. For å løse dette problemet brukte forskerne skjeggagamer i Australia. Dette reptilet regulerer kroppstemperaturen ved å endre fargen på ryggen, fra blekgul når det trenger å kjøle seg ned til mørkebrun for å holde seg varm.
Ved hjelp av en mekanisk kontrollert design minimerte forskerteamet temperaturforskjellen i Chimera til 3,1 grader Celsius, et nivå som ikke kan oppdages med termisk avbildningsteknologi i ulike terreng. Ved å etterligne hvordan skjeggagamer reagerer på sitt naturlige miljø, kan Chimera-metamaterialet redusere sannsynligheten for at det blir oppdaget av eksterne termiske detektorer.
I følge forskningsartikkelen ble en prototypeversjon av Chimera-metamaterialet utviklet ved hjelp av en femtrinnsprosess, som startet med et mønster på plast, etterfulgt av å lage et metallnett, og sluttet med manuell montering for å oppnå multispektral usynlighet. Forskningsteamet uttalte at de potensielle bruksområdene for den nye teknologien er brede, alt fra militær bruk til bevaring av dyreliv. I militæret kan Chimera gi en betydelig fordel, slik at soldater eller gjenstander kan gli inn i ulike miljøer samtidig som de unngår deteksjon av kameraer, infrarøde detektorer og optiske enheter. Teknologien kan også legge til rette for ikke-invasiv observasjon av dyr i deres naturlige habitater. Ved å minimere menneskelig påvirkning på dyrelivet, kan Chimera bidra til bevaringsarbeidet.
An Khang (ifølge Times of India )
[annonse_2]
Kildekobling
Kommentar (0)