「隱形」材料能將熱源物體隱藏在紅外熱像儀的探測下

新開發的隱形薄片可以使人體或軍用車輛等熱源物體隱藏在紅外熱像儀的探測下。圖片來源：HONGRUI JIANG

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。現在，人們所採用的是非常笨重的金屬盔甲或防熱毯。」威斯康星大學麥迪遜分校電氣與計算機工程教授Hongrui Jiang說道。

像人體或坦克引擎這樣有溫度的物體會以紅外線的形式發出熱量。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具有顯著的改進。

「這是一個有關隱身材料重量、成本和易用性問題的改進。」Jiang說道。

當厚度小於1毫米時，該片材吸收了大約94％的紅外光。捕獲如此多的光線意味著隱形材料下面的熱源物體對於紅外探測器幾乎完全不可見。

重要的是，隱形材料可以強烈吸收所謂的中紅外波長和遠紅外波長紅外範圍內的光，中紅外波長和遠紅外波長的光是近似人體溫度下物體發出的光線類型。

通過將電子加熱元件結合到隱形片材中，研究人員們還製作出了一種欺騙紅外相機的高科技偽裝。

「你可以通過提供一個假的熱源信號，有意地欺騙一個紅外探測器，」Jiang說，「它可以使坦克呈現看起來像一個簡單的高速公路護欄。」

為了捕獲紅外光，Jiang和他的同事們轉向了一種被稱為黑硅的獨特材料，這種材料通常被用於太陽能電池中。黑硅吸收光線，因為它由數百萬個顯微針（稱為納米線）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回反射，在材料內彈跳而不是逃逸。

雖然黑色矽片可以吸收可見光早已眾所周知，但Jiang和他的同事們首先看到了這種材料捕捉紅外線的潛力。他們通過調整他們創造材料的方法來增強其吸收性能。

「我們並沒有完全徹底改造整個過程，但我們確實將這一過程擴展到了更高的納米線，」Jiang說，他在威斯康星大學麥迪遜分校的美國國家科學基金會支持的設施中開發了這種材料。

他們通過使用微小的銀顆粒來製造這些納米線，以幫助蝕刻成薄的固體硅層，從而形成一堆高針。納米線和銀顆粒都有助於吸收紅外光。

研究人員們製造的黑硅還有一個靈活的背景，散布著小型空氣通道。這些空氣通道可以防止隱形片材吸收紅外光過快加熱。

labup （https://www.labup.com）免費便捷的實驗室管理工具

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！