Peleryny niewidzialności mogą oszukać radar

Zespół chińskich naukowców opracował materiał służący jako peleryna-niewidka, który łączy w sobie cechy gekonów, szklanych żab i brodatych agam.

Szklana żaba jest jednym z trzech zwierząt, które zainspirowały to badanie. Zdjęcie : iStock

Zainspirowani chimerą z mitologii greckiej, chińscy naukowcy połączyli cechy trzech zwierząt zmiennocieplnych – gekona, szklanej żaby i brodatego agama – aby stworzyć hybrydowy materiał, który może sprawić, że peleryny-niewidki staną się rzeczywistością, donosił 30 stycznia „Times of India ”. Zespół z uniwersytetów Jilin i Tsinghua poinformował, że zaprojektował prototyp oparty na unikalnej, naturalnej strategii przetrwania każdego ze zwierząt, niewykrywalnej przez mikrofale, światło widzialne i podczerwień.

W badaniu opublikowanym 30 stycznia w czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences” naukowcy stwierdzili, że zastosowali podejście oparte na bioinżynierii do obecnego problemu kamuflażu, jakim jest brak elastyczności w zróżnicowanym terenie. „Nasza praca przenosi technologię kamuflażu z sytuacji ograniczonych do zróżnicowanych terenów, czyniąc ważny krok w kierunku elektromagnetyzmu nowej generacji” – powiedział zespół.

Badania opierają się na ostatnich, szybkich postępach w dziedzinie metamateriałów i włókien syntetycznych o unikalnych możliwościach manipulacji falami elektromagnetycznymi, które są coraz częściej stosowane w technologii stealth. Dzięki precyzyjnej kontroli struktury powierzchni, metamateriały mogą odbijać fale elektromagnetyczne w wyspecjalizowany sposób, czyniąc obiekty niewidocznymi dla radarów. Jednak ich zamierzona funkcja może zapewnić kamuflaż tylko w określonych środowiskach.

Chińscy naukowcy pracują nad metamateriałem, który może adaptować się do zróżnicowanych warunków spektralnych i terenowych, pozostając jednocześnie nieprzezroczystym dla światła widzialnego i podczerwonego. Metamateriał ten nazwano Chimera, od imienia potwora zbudowanego z trzech różnych zwierząt, ponieważ łączy on w sobie zdolność gekona do zmiany koloru, przezroczystość szklanej żaby i regulację temperatury agama brodata.

Główny badacz, Xu Zhaohua z Uniwersytetu Jilin, ujawnił, że ich pierwotną inspiracją był gekon, jaszczurka znana ze zdolności do zmiany koloru i odcienia skóry. Metamateriał Chimery naśladuje gekona, dostosowując odbijanie mikrofal, aby wtapiać się w różne krajobrazy, od wody po łąki. Projekt Chimery został również zainspirowany szklaną żabą, żyjącą w lasach deszczowych Ameryki Środkowej i Południowej, która podczas snu magazynuje większość krwi w wątrobie, dzięki czemu jej ciało jest przezroczyste. Naukowcy umieścili obwody Chimery pomiędzy warstwami plastiku PET i szkła kwarcowego, aby uzyskać poziom przejrzystości optycznej zbliżony do naturalnych właściwości ukrywania się szklanej żaby.

Zespół stanął przed wyzwaniem ukrycia ciepła generowanego przez energię elektryczną zasilającą obwody powierzchniowe metamateriału, które mogłyby być widoczne dla detektorów podczerwieni. Aby rozwiązać ten problem, naukowcy zwrócili się ku australijskiej agamie brodatej. Gady te regulują temperaturę ciała, zmieniając kolor grzbietu – z jasnożółtego, gdy potrzebują się ochłodzić, na ciemnobrązowy, gdy chcą się ogrzać.

Dzięki zastosowaniu mechanicznego układu sterowania zespół zmniejszył gradient temperatury Chimery do 3,1 stopnia Celsjusza, poziomu niewykrywalnego przez technologię obrazowania termicznego w różnych warunkach terenowych. Naśladując sposób, w jaki brodate agamy reagują na swoje naturalne środowisko, metamateriał Chimery może zmniejszyć prawdopodobieństwo wykrycia go przez zdalne detektory ciepła.

Według artykułu badawczego, prototyp metamateriału Chimera został opracowany w pięcioetapowym procesie, począwszy od plastikowych wzorów, poprzez metalowe siatki, aż po ręczny montaż w celu uzyskania wielospektralnej niewidzialności. Zespół stwierdził, że potencjalne zastosowania nowej technologii są szerokie, od zastosowań wojskowych po ochronę przyrody. W wojsku Chimera może zapewnić kluczową przewagę, umożliwiając żołnierzom lub obiektom wtapianie się w zróżnicowane otoczenie, unikając jednocześnie wykrycia przez kamery, detektory podczerwieni i urządzenia optyczne. Technologia ta może również pomóc w nieinwazyjnej obserwacji zwierząt w ich naturalnym środowisku. Minimalizując wpływ człowieka na dziką przyrodę, Chimera może przyczynić się do działań na rzecz jej ochrony.

An Khang (według Times of India )

Link źródłowy: https://vnexpress.net/ao-choang-tang-hinh-co-the-danh-lua-radar-4707017.html