據英國衛報報道,曼徹斯特大學的一個科研團隊近日研制出了一種能讓物體“躲避”紅外攝像機的輕量柔性薄膜。
該發明起初是受到了烏賊偽裝色的啟發。薄膜材料以有序排列的尼龍、金及聚乙烯為結構,然后通過浸泡在由帶電分子和多層石墨烯組成的溶液中而制得。
其中,厚度只相當于單個原子的石墨烯有很好的以輻射形式散熱的能力。因此,如果把薄膜材料放在手上,它從手上吸的熱會以紅外光線的形式散發出去。這樣,當一個熱感攝像儀對著這只手的時候,它就可以通過收取薄膜散發的紅外光來確認手的存在。
圖 | 自適應“隱形”材料拼出的字母(圖源:Nano Letters)
不過研究人員隨后有了新的發現。當他們把薄膜通上電后,材料里聚乙烯層中的帶電分子會與石墨烯融合。同時,石墨烯散發的紅外線量也會被減少。
于是研究人員得出結論:當石墨烯導電性被改變的時候,它的光學結構也會發生變化。反復試驗后,他們發現當給薄膜通上3V的電壓時,紅外攝像機上就看不見之前手的影像了。
接下來,他們通過安裝監測薄膜表面溫度變化的傳感器來收集數據,并編制了一套能在薄膜表面溫度不變的情況下,通過變化施加的電壓來改變其“被紅外探測”的溫度的程序。團隊表示,他們能讓這種材料在環境溫度為25到38度的情況下,用少于5秒鐘的時間完成偽裝。
圖 | 自適應“隱形”材料隱形效果(圖源:Nano Letters)
該團隊在收錄于Nano Letters期刊的文章中還提到,他們發現變化的電壓不僅影響了石墨烯放射紅外線的能力,還改變了其反射光線的能力。比如,當被放置于比它表面溫度高的環境中時,它能從環境中反射更多的紅外線,因而使它的溫度顯得比實際高。
該團隊表示,這種新型薄膜的亮點不只在于偽裝本身,而是其偽裝能力的自適應性。同時,它可以被用作衛星散熱器的外罩——面向太陽時能大量反射熱量,而面向暗側時則能排出更多熱量。
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責任編輯:王元
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