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紅外熱像儀具有探測熱源的能力,即使在夜晚或大霧中,也能幫助無(wú)人機找到目標。
一種新型的隱形材料可以使得人或物體隱身,這使得在紅外熱像儀下隱身變得很容易。
“我們所展示的是一種超薄隱形片材?,F在,人們所采用的是非常笨重的金屬盔甲或防熱毯?!蓖箍敌谴髮W(xué)麥迪遜分校電氣與計算機工程教授Hongrui Jiang說(shuō)道。
像人體或坦克引擎這樣有溫度的物體會(huì )以紅外線(xiàn)的形式發(fā)出熱量。本周在“Advanced Engineering Materials”研究期刊上介紹的這種新型隱形片材相比其他熱屏蔽技術(shù)具有顯著(zhù)的改進(jìn)。
“這是一個(gè)有關(guān)隱身材料重量、成本和易用性問(wèn)題的改進(jìn)?!盝iang說(shuō)道。
當厚度小于1毫米時(shí),該片材吸收了大約94%的紅外光。捕獲如此多的光線(xiàn)意味著(zhù)隱形材料下面的熱源物體對于紅外探測器幾乎完全不可見(jiàn)。
重要的是,隱形材料可以強烈吸收所謂的中紅外波長(cháng)和遠紅外波長(cháng)紅外范圍內的光,中紅外波長(cháng)和遠紅外波長(cháng)的光是近似人體溫度下物體發(fā)出的光線(xiàn)類(lèi)型。
通過(guò)將電子加熱元件結合到隱形片材中,研究人員們還制作出了一種欺騙紅外相機的高科技偽裝。
“你可以通過(guò)提供一個(gè)假的熱源信號,有意地欺騙一個(gè)紅外探測器,”Jiang說(shuō),“它可以使坦克呈現看起來(lái)像一個(gè)簡(jiǎn)單的高速公路護欄?!?
為了捕獲紅外光,Jiang和他的同事們轉向了一種被稱(chēng)為黑硅的獨特材料,這種材料通常被用于太陽(yáng)能電池中。黑硅吸收光線(xiàn),因為它由數百萬(wàn)個(gè)顯微針(稱(chēng)為納米線(xiàn))組成,這些顯微針像密集森林一樣全部朝向向上。入射光在這些顯微針的垂直尖頂之間來(lái)回反射,在材料內彈跳而不是逃逸。
雖然黑色硅片可以吸收可見(jiàn)光早已眾所周知,但Jiang和他的同事們首先看到了這種材料捕捉紅外線(xiàn)的潛力。他們通過(guò)調整他們創(chuàng )造材料的方法來(lái)增強其吸收性能。
“我們并沒(méi)有完全徹底改造整個(gè)過(guò)程,但我們確實(shí)將這一過(guò)程擴展到了更高的納米線(xiàn),”Jiang說(shuō),他在威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的美國國家科學(xué)基金會(huì )支持的設施中開(kāi)發(fā)了這種材料。
他們通過(guò)使用微小的銀顆粒來(lái)制造這些納米線(xiàn),以幫助蝕刻成薄的固體硅層,從而形成一堆高針。納米線(xiàn)和銀顆粒都有助于吸收紅外光。
研究人員們制造的黑硅還有一個(gè)靈活的背景,散布著(zhù)小型空氣通道。這些空氣通道可以防止隱形片材吸收紅外光過(guò)快加熱。
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