Osynlighetsmantlar kan lura radar

Ett team av kinesiska forskare har utvecklat ett material för osynlighetsmantel som kombinerar egenskaperna hos gekkoödlor, glasgrodor och skäggagamlar.

Glasgrodan är ett av tre djur som inspirerade studien. Foto : iStock

Inspirerade av chimärmonstret i grekisk mytologi kombinerade kinesiska forskare egenskaperna hos tre kallblodiga djur – gekkon, glasgrodan och skäggagamen – för att skapa ett hybridmaterial som skulle kunna göra osynlighetsmantlar till verklighet, rapporterade Times of India den 30 januari. Forskarteamet från universiteten Jilin och Tsinghua sa att de designade en prototyp baserad på varje djurs unika naturliga överlevnadsstrategi, som inte kan upptäckas genom mikrovågor, synligt ljus och infraröda spektrum.

I en studie som publicerades den 30 januari i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences , sa forskarna att de använde en bioteknikbaserad metod för att hantera det nuvarande kamouflageproblemet, vilket är bristen på flexibilitet i olika terränger. "Vårt arbete flyttar kamouflageteknik från begränsade situationer till varierande terränger, vilket är ett stort steg mot nästa generations elektromagnetism", sa teamet.

Forskningen bygger på den senaste tidens snabba framsteg inom metamaterial och syntetiska fibrer med unika möjligheter att manipulera elektromagnetiska vågor, vilka i allt högre grad tillämpas inom smygteknik. Genom exakt kontroll av sin ytstruktur kan metamaterial reflektera elektromagnetiska vågor på ett specialiserat sätt, vilket gör objekt osynliga för radar. Men deras avsedda funktion kan bara ge kamouflage i vissa miljöer.

Kinesiska forskare arbetar på ett metamaterial som kan anpassa sig till olika spektrala och terrängförhållanden samtidigt som det förblir ogenomskinligt för synligt och infrarött ljus. De kallar metamaterialet Chimera, efter monstret som är tillverkat av tre olika djur, eftersom det kombinerar färgförändrande egenskaper hos en gekko, genomskinligheten hos en glasgroda och temperaturregleringen hos en skäggagam.

Huvudforskaren Xu Zhaohua vid Jilin University avslöjade att deras första inspiration var gekko, en ödla känd för sin förmåga att ändra färg och hudton. Chimera-metamaterialet härmar gekko genom att justera sin mikrovågsreflektion för att smälta in i olika landskap, från vatten till gräsmarker. Chimeras design påverkades också av glasgrodan, en art av regnskog i Central- och Sydamerika, som gömmer det mesta av sitt blod i levern medan den sover, vilket gör dess kropp transparent. Forskarna infogade Chimeras kretsar mellan lager av PET-plast och kvartsglas för att uppnå en nivå av optisk transparens som liknar glasgrodans naturliga smygegenskaper.

Teamet stod inför utmaningen att dölja värmen som genereras av den elektricitet som används för att driva metamaterialets ytkretsar, vilken kunde vara synlig för infraröda detektorer. För att lösa detta problem vände sig forskarna till den australiska skäggagamen. Reptilerna reglerar sin kroppstemperatur genom att ändra färgen på ryggen, från ljusgul när de behöver svalna till mörkbrun när de vill hålla sig varma.

Med hjälp av en mekanisk kontrolldesign reducerade teamet Chimeras temperaturgradient till 3,1 grader Celsius, en nivå som inte kan upptäckas med värmeavbildningsteknik i en mängd olika terränger. Genom att härma hur skäggagamlar reagerar på sin naturliga miljö skulle Chimera-metamaterialet kunna minska sannolikheten för att det upptäcks av fjärrstyrda värmedetektorer.

Enligt forskningsrapporten utvecklades en prototyp av Chimera-metamaterialet i en femstegsprocess, som började med plastmönster, följt av metallnät och slutade med manuell montering för att uppnå multispektral osynlighet. Teamet sa att de potentiella tillämpningarna av den nya tekniken är omfattande, från militär användning till bevarande av vilda djur. Inom militären skulle Chimera kunna ge en viktig fördel genom att låta soldater eller föremål smälta in i olika miljöer samtidigt som de undviker upptäckt av kameror, infraröda detektorer och optiska enheter. Tekniken skulle också kunna hjälpa till att observera djur i deras naturliga miljö på ett icke-invasivt sätt. Genom att minimera mänsklig påverkan på vilda djur skulle Chimera kunna bidra till bevarandeinsatser.

An Khang (enligt Times of India )

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