Плащи-невидимки могут обмануть радар

Группа китайских исследователей разработала материал для плаща-невидимки, сочетающий в себе характеристики гекконов, стеклянных лягушек и бородатых агам.

Стеклянная лягушка — одно из трех животных, вдохновивших исследование. Фото: iStock — Стеклянная лягушка — одно из трех животных, вдохновивших исследование. Фото *: iStock*

Вдохновленные чудовищем-химерой из греческой мифологии, китайские исследователи объединили характеристики трех хладнокровных животных — геккона, стеклянной лягушки и бородатого дракона — для создания гибридного материала, который может сделать плащи-невидимки реальностью, сообщила газета Times of India 30 января. Команда из университетов Цзилинь и Цинхуа заявила, что разработала прототип на основе уникальной естественной стратегии выживания каждого животного, которую невозможно обнаружить с помощью микроволн, видимого света и инфракрасного спектра.

В исследовании, опубликованном 30 января в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , исследователи заявили, что они применили биоинженерный подход к текущей проблеме камуфляжа, которая заключается в отсутствии гибкости на разных ландшафтах. «Наша работа перемещает технологию камуфляжа из ограниченных в изменчивые ландшафты, делая большой шаг к электромагнетизму следующего поколения», — заявила команда.

Исследование основано на недавних быстрых достижениях в области метаматериалов и синтетических волокон с уникальными возможностями манипуляции электромагнитными волнами, которые все чаще применяются в технологиях скрытности. Благодаря точному контролю структуры поверхности метаматериалы могут отражать электромагнитные волны особым образом, делая объекты невидимыми для радаров. Но их предполагаемая функция может обеспечить маскировку только в определенных средах.

Китайские ученые работают над метаматериалом, который может адаптироваться к различным спектральным и ландшафтным условиям, оставаясь при этом непрозрачным для видимого и инфракрасного света. Они называют метаматериал «Химера» в честь монстра, созданного из трех разных животных, поскольку он сочетает в себе свойства изменения цвета геккона, прозрачность стеклянной лягушки и регулирование температуры бородатой агамы.

Ведущий исследователь Сюй Чжаохуа из Цзилиньского университета рассказал, что их первоначальным вдохновением был геккон, ящерица, известная своей способностью менять цвет и тон кожи. Метаматериал Chimera имитирует геккона, регулируя его микроволновое отражение, чтобы вписаться в различные ландшафты, от воды до лугов. Дизайн Chimera также был вдохновлен стеклянной лягушкой, которая живет в тропических лесах Центральной и Южной Америки и которая хранит большую часть своей крови в печени, пока она спит, что делает ее тело прозрачным. Исследователи поместили схему Chimera между слоями ПЭТ-пластика и кварцевого стекла, чтобы достичь уровня оптической прозрачности, аналогичного естественным свойствам скрытности стеклянной лягушки.

Команда столкнулась с проблемой сокрытия тепла, вырабатываемого электричеством, используемым для питания поверхностных схем метаматериала, которое может быть видно инфракрасным детекторам. Чтобы решить эту проблему, ученые обратились к австралийской бородатой агаме. Рептилии регулируют температуру своего тела, изменяя цвет спины с бледно-желтого, когда им нужно остыть, на темно-коричневый, когда они хотят оставаться в тепле.

Используя конструкцию механического управления, команда снизила температурный градиент Химеры до 3,1 градуса по Цельсию, уровня, необнаружимого технологией тепловидения в различных ландшафтах. Подражая тому, как бородатые драконы реагируют на свою естественную среду, метаматериал Химеры может снизить вероятность его обнаружения дистанционными тепловыми детекторами.

Согласно исследовательской работе, прототип метаматериала Chimera был разработан в пятиэтапном процессе, начиная с пластикового моделирования, затем металлической сетки и заканчивая ручной сборкой для достижения многоспектральной невидимости. Команда говорит, что потенциальные применения новой технологии широки: от военного использования до сохранения дикой природы. В военных целях Chimera может обеспечить ключевое преимущество, позволяя солдатам или объектам сливаться с разнообразной средой, избегая обнаружения камерами, инфракрасными детекторами и оптическими устройствами. Технология также может помочь наблюдать за животными в их естественной среде неинвазивным способом. Минимизируя воздействие человека на дикую природу, Chimera может способствовать усилиям по сохранению.

Ан Кханг (по данным Times of India )

Ссылка на источник