Zespół chińskich naukowców opracował materiał maskujący, który łączy w sobie cechy gekonów, szklanych żab i brodatych agam.
Żaby szklane są jednym z trzech gatunków, które zainspirowały badania. Zdjęcie : iStock
Zainspirowani chimerą z mitologii greckiej, chińscy naukowcy połączyli cechy trzech zwierząt zmiennocieplnych – gekonów, szklanych żab i agam brodatych – aby stworzyć hybrydowy materiał, który może sprawić, że peleryny-niewidki staną się rzeczywistością, poinformował 30 stycznia „Times of India ”. Zespół badawczy z uniwersytetów Jilin i Tsinghua poinformował, że zaprojektował prototyp oparty na unikalnych, naturalnych taktykach przetrwania każdego gatunku zwierząt, dzięki czemu jest on niewykrywalny przez mikrofale, światło widzialne i podczerwień.
W badaniu opublikowanym 30 stycznia w czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences ” naukowcy poinformowali, że zastosowali podejście oparte na bioinżynierii do rozwiązania obecnego problemu kamuflażu: braku elastyczności w zróżnicowanym terenie. „Nasza praca przekształca technologię kamuflażu z ograniczonego, sytuacyjnego środowiska w zmienny teren, co stanowi ważny krok w kierunku elektromagnetyzmu nowej generacji” – stwierdził zespół.
Badania opierają się na najnowszych, szybkich postępach w dziedzinie metamateriałów i włókien kompozytowych o unikalnych możliwościach manipulacji falami elektromagnetycznymi, coraz częściej wykorzystywanych w technologii stealth. Dzięki precyzyjnej kontroli struktury powierzchni, metamateriały mogą odbijać fale elektromagnetyczne w wyspecjalizowany sposób, czyniąc obiekty niewidocznymi dla radarów. Jednak ich przeznaczeniem jest zapewnienie kamuflażu tylko w określonych środowiskach.
Chińscy naukowcy dążą do stworzenia metamateriału, który będzie w stanie adaptować się do zróżnicowanych warunków spektralnych i terenowych, zachowując jednocześnie zdolność unikania światła widzialnego i podczerwonego. Nazwali ten metamateriał Chimera, od stworzenia złożonego z trzech różnych zwierząt, ponieważ łączy w sobie zdolność do zmiany koloru kameleona, przezroczystość szklanej żaby i regulację temperatury agama brodata.
Główny badacz, Xu Zhaohua z Uniwersytetu Jilin, ujawnił, że ich pierwotną inspiracją były gekony, jaszczurki znane ze zdolności do zmiany koloru i odcienia skóry. Metamateriał Chimery naśladuje gekony, dostosowując odbijanie mikrofal, aby wtapiać się w różne krajobrazy, od powierzchni wody po łąki. Projekt Chimery został również zainspirowany szklanymi żabami, żyjącymi w lasach deszczowych Ameryki Środkowej i Południowej, które podczas snu ukrywają większość krwi w wątrobie, dzięki czemu ich ciała są przezroczyste. Naukowcy umieścili obwody elektryczne Chimery pomiędzy warstwami plastiku PET i szkła kwarcowego, aby uzyskać poziom przejrzystości optycznej podobny do naturalnych właściwości kamuflażowych szklanej żaby.
Zespół badawczy stanął przed wyzwaniem, jak ukryć ciepło generowane przez obwody elektryczne na powierzchni metamateriału, które mogłoby zostać wykryte przez detektory podczerwieni. Aby rozwiązać ten problem, naukowcy wykorzystali dane z australijskich agam brodatych. Gad ten reguluje temperaturę ciała, zmieniając kolor grzbietu z jasnożółtego, gdy potrzebuje ochłody, na ciemnobrązowy, aby utrzymać ciepło.
Dzięki zastosowaniu konstrukcji sterowanej mechanicznie, zespół badawczy zminimalizował różnicę temperatur Chimery do 3,1 stopnia Celsjusza – poziomu niewykrywalnego przez technologię obrazowania termicznego w różnych warunkach terenowych. Naśladując reakcję agam brodatych na ich naturalne środowisko, metamateriał Chimery może zmniejszyć prawdopodobieństwo wykrycia go przez zdalne detektory termiczne.
Według artykułu badawczego, prototyp metamateriału Chimera został opracowany w pięcioetapowym procesie, począwszy od naniesienia wzoru na plastik, poprzez stworzenie metalowej siatki, a kończąc na ręcznym montażu w celu uzyskania wielospektralnej niewidzialności. Zespół badawczy stwierdził, że potencjalne zastosowania nowej technologii są szerokie, od zastosowań wojskowych po ochronę przyrody. W wojsku Chimera może zapewnić znaczącą przewagę, umożliwiając żołnierzom lub obiektom wtapianie się w zróżnicowane otoczenie, unikając jednocześnie wykrycia przez kamery, detektory podczerwieni i urządzenia optyczne. Technologia ta mogłaby również ułatwić nieinwazyjną obserwację zwierząt w ich naturalnym środowisku. Minimalizując wpływ człowieka na dziką przyrodę, Chimera mogłaby przyczynić się do działań na rzecz jej ochrony.
An Khang (według Times of India )
Link źródłowy
Komentarz (0)