Новый 3D-материал обманывает тепловизоры: как это удалось ученым
Ученые разработали 3D-плащ, позволяющий скрывать тепловой след объектов от тепловизоров. Новая технология не блокирует инфракрасное излучение, а направляет тепло в обход поверхности, делая объект менее заметным.
Об этом пишет РБК-Украина со ссылкой на исследование, опубликованное в профессиональном научном вестнике Nature Communications.
Как устроена технология тепловой маскировки?
Предшествующие прототипы подобных защитных экранов имели существенные недостатки - они работали только в двух измерениях или под определенным фиксированным углом наблюдения. Если сенсор изменял положение, маскировка мгновенно исчезала.
Новая разработка лишена этих ограничений благодаря сложному математическому моделированию теплопередачи и использованию гибридных материалов.
Технические особенности и структура теплового плаща:
Основой маскировочного каркаса стала сложная 3D-печатная алюминиевая решетка, имеющая форму высокотехнологичных сот со сверхвысокой теплопроводностью.
Пустоты металлической структуры заполнены с помощью литья под давлением специальным резиноподобным материалом со сверхнизкой теплопроводностью.
Трехмерная регулировка размеров решетки позволила ученым подробно настроить локальную теплопроводность в каждой точке устройства.
Когда тепловая волна соприкасается с поверхностью плаща, она не проникает внутрь защищенного объекта. Тепло плавно скользит вокруг наружной оболочки и беспрепятственно соединяется с другой стороны.
На экране тепловизора окружающий температурный ландшафт выглядит совершенно естественным и ненарушенным, а объект становится невидимым.
Защита электроники от перегрева и маскировки техники на поле боя
В ходе экспериментов ученые протестировали материал в условиях экстремальных температурных градиентов. Для усложнения задачи исследователи успешно скрыли объекты с чрезвычайно сложной геометрией, включая точную 3D-модель человеческой головы.
Температура внутри замаскированной зоны оставалась стабильной, равномерной и полностью защищенной от внешних температурных колебаний.
Сферы применения новой технологии:
В потребительской электронике плащ поможет изменить принципы распределения тепла внутри миниатюрных микрочипов, безопасно отводя разрушающие горячие точки от хрупких компонентов;
В оборонном секторе разработка имеет критически важное значение – танки, дроны и личный состав смогут перемещаться вражеской территорией, оставаясь совершенно невидимыми для тепловых датчиков или средств воздушного наблюдения.
Разработчики работают над созданием следующего поколения "умных" плащей. Новые материалы смогут самостоятельно фиксировать внутреннее тепловыделение объекта и динамически рассеивать эту энергию при необходимости.
По словам исследователей, это позволит маскировать даже работающие двигатели боевой техники.