可隱藏人體溫度的新材料,我們距離隱形斗篷更近了!
曼徹斯特大學(xué)的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)近日研制出了一種能讓物體“躲避”紅外攝像機(jī)的輕量柔性薄膜。
該發(fā)明起初是受到了烏賊偽裝色的啟發(fā)。薄膜材料以有序排列的尼龍、金及聚乙烯為結(jié)構(gòu),然后通過(guò)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(dāng)于單個(gè)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(huì)以紅外光線(xiàn)的形式散發(fā)出去。這樣,當(dāng)一個(gè)熱感攝像儀對(duì)著這只手的時(shí)候,它就可以通過(guò)收取薄膜散發(fā)的紅外光來(lái)確認(rèn)手的存在。 自適應(yīng)“隱形”材料拼出的字母(圖源:Nano Letters) 不過(guò)研究人員隨后有了新的發(fā)現(xiàn)。當(dāng)他們把薄膜通上電后,材料里聚乙烯層中的帶電分子會(huì)與石墨烯融合。同時(shí),石墨烯散發(fā)的紅外線(xiàn)量也會(huì)被減少。 于是研究人員得出結(jié)論:當(dāng)石墨烯導(dǎo)電性被改變的時(shí)候,它的光學(xué)結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變化。反復(fù)試驗(yàn)后,他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)給薄膜通上3V的電壓時(shí),紅外攝像機(jī)上就看不見(jiàn)之前手的影像了。 接下來(lái),他們通過(guò)安裝監(jiān)測(cè)薄膜表面溫度變化的傳感器來(lái)收集數(shù)據(jù),并編制了一套能在薄膜表面溫度不變的情況下,通過(guò)變化施加的電壓來(lái)改變其“被紅外探測(cè)”的溫度的程序。團(tuán)隊(duì)表示,他們能讓這種材料在環(huán)境溫度為25到38度的情況下,用少于5秒鐘的時(shí)間完成偽裝。 自適應(yīng)“隱形”材料隱形效果(圖源:Nano Letters) 該團(tuán)隊(duì)在收錄于Nano Letters期刊的文章中還提到,他們發(fā)現(xiàn)變化的電壓不僅影響了石墨烯放射紅外線(xiàn)的能力,還改變了其反射光線(xiàn)的能力。比如,當(dāng)被放置于比它表面溫度高的環(huán)境中時(shí),它能從環(huán)境中反射更多的紅外線(xiàn),因而使它的溫度顯得比實(shí)際高。 該團(tuán)隊(duì)表示,這種新型薄膜的亮點(diǎn)不只在于偽裝本身,而是其偽裝能力的自適應(yīng)性。同時(shí),它可以被用作衛(wèi)星散熱器的外罩——面向太陽(yáng)時(shí)能大量反射熱量,而面向暗側(cè)時(shí)則能排出更多熱量。(來(lái)源:紅外芯聞) 關(guān)鍵詞: 隱形斗篷
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