Плащі-невидимки можуть обдурити радар

Команда китайських дослідників розробила матеріал для плаща-невидимки, який поєднує в собі характеристики геконів, скляних жаб та бородатих агам.

Скляна жаба — одна з трьох тварин, які надихнули на дослідження. Фото: iStock — Скляна жаба — одна з трьох тварин, які надихнули на дослідження. Фото *: iStock*

Натхненні химерою-монстром з грецької міфології, китайські дослідники поєднали характеристики трьох холоднокровних тварин – гекона, скляної жаби та бородатого дракона – щоб створити гібридний матеріал, який міг би зробити плащі-невидимки реальністю, повідомила 30 січня газета Times of India . Команда з університетів Цзілінь та Цінхуа заявила, що вони розробили прототип на основі унікальної природної стратегії виживання кожної тварини, яку неможливо виявити за допомогою мікрохвиль, видимого світла та інфрачервоного спектру.

У дослідженні, опублікованому 30 січня в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences , дослідники заявили, що вони застосували біоінженерний підхід до вирішення поточної проблеми камуфляжу, яка полягає у відсутності гнучкості на різних місцевостях. «Наша робота переносить технологію камуфляжу з обмежених на змінні місцевості, роблячи важливий крок до електромагнетизму наступного покоління», – заявила команда.

Дослідження базується на нещодавньому швидкому прогресі в метаматеріалах та синтетичних волокнах з унікальними можливостями маніпулювання електромагнітними хвилями, які все частіше застосовуються в технології стелс. Завдяки точному контролю структури їхньої поверхні, метаматеріали можуть відбивати електромагнітні хвилі спеціальним чином, роблячи об'єкти невидимими для радарів. Але їхня цільова функція може забезпечити камуфляж лише в певних середовищах.

Китайські вчені працюють над метаматеріалом, який може адаптуватися до різноманітних спектральних та рельєфних умов, залишаючись непрозорим для видимого та інфрачервоного світла. Вони називають цей метаматеріал Химерою, на честь монстра, створеного з трьох різних тварин, оскільки він поєднує в собі властивості гекона змінювати колір, прозорість скляної жаби та температурну регуляцію бородатої агами.

Провідний дослідник Сюй Чжаохуа з Університету Цзілінь розповів, що їх спочатку надихнув гекон, ящірка, відома своєю здатністю змінювати колір і відтінок шкіри. Метаматеріал Chimera імітує гекона, регулюючи свою мікрохвильову відбивну здатність, щоб зливатися з різними ландшафтами, від води до лук. На дизайн Chimera також вплинула скляна жаба, яка мешкає в тропічних лісах Центральної та Південної Америки та зберігає більшу частину своєї крові в печінці під час сну, що робить її тіло прозорим. Дослідники вставили схему Chimera між шарами ПЕТ-пластику та кварцового скла, щоб досягти рівня оптичної прозорості, подібного до природних властивостей прихованості скляної жаби.

Команда зіткнулася з проблемою приховування тепла, що виробляється електрикою, яка використовується для живлення поверхневих схем метаматеріалу, і яке може бути видимим для інфрачервоних детекторів. Щоб вирішити цю проблему, вчені звернулися до австралійської бородатої агами. Ці рептилії регулюють температуру свого тіла, змінюючи колір спини: від блідо-жовтого, коли їм потрібно охолонути, до темно-коричневого, коли вони хочуть зігрітися.

Використовуючи конструкцію механічного керування, команда знизила градієнт температури Химери до 3,1 градуса Цельсія, рівня, який неможливо виявити за допомогою тепловізійної технології в різних місцевостях. Імітуючи реакцію бородатих агам на своє природне середовище, метаматеріал Химери може зменшити ймовірність його виявлення дистанційними тепловими детекторами.

Згідно з дослідницькою роботою, прототип метаматеріалу Chimera був розроблений у п'ятиетапний процес, починаючи з пластикового формування, потім металевої сітки, і закінчуючи ручним складанням для досягнення багатоспектральної невидимості. Команда стверджує, що потенційне застосування нової технології є широким, від військового використання до охорони дикої природи. У військовій справі Chimera може забезпечити ключову перевагу, дозволяючи солдатам або об'єктам зливатися з різноманітним середовищем, уникаючи виявлення камерами, інфрачервоними детекторами та оптичними пристроями. Технологія також може допомогти спостерігати за тваринами в їхньому природному середовищі неінвазивним способом. Мінімізуючи вплив людини на дику природу, Chimera може зробити внесок у зусилля зі збереження природи.

Ан Ханг (за даними Times of India )

Посилання на джерело