|  | 23 октября 2013 | Новости науки и техники

Новый материал-хамелеон скроет любые объекты от взгляда инфракрасных камер

Танк в инфракрасном диапазоне


Проводя исследования в своей лаборатории, группа ученых-физиков из Школы технических и прикладных наук (School of Engineering and Applied Sciences,SEAS) Гарвардского университета поместила пластину, покрытую слоем специального материала, перед объективом инфракрасной камеры и начала поднимать температуру этой пластины. Первоначально поведение образца никак не отличалось от поведения других материалов, при температуре в 60 градусов по шкале Цельсия материал светился на экране тепловизора сине-зеленым цветом, при 70 градусах его цвет изменился на желто-красный, а при 74 градусах материал приобрел темно-красный оттенок. Но, как только температура материала превысила отметку в 80 градусов, его цвет изменился на темно-синий, что соответствует температуре менее 60 градусов, и при дальнейшем нагреве материал становился все "холоднее и холоднее" для "взгляда" инфракрасной камеры.

Секретом данной технологии является использование покрытия из очень тонкой пленки окиси ванадия, крайне необычного материала, который претерпевает крайне сильные изменения своих электрических и физических свойств при переходе через определенную температурную точку. К примеру, при комнатной температуре окись ванадия является электрическим изолятором, но при несколько более высокой температуре этот материал переходит в металлическое состояние, становясь проводником электрического тока. Во время такого изменения электрических свойств происходят и кардинальные изменения оптических свойств этого материала, что позволило изготовить на основе окиси ванадия эффективный инфракрасный камуфляж.

Материал-хамелеон на основе окиси ванадия


Эффект перехода свойств окиси ванадия при достижении определенной температуры известен ученым с 1959 года. Однако, с этим материалом крайне трудно работать, его кристаллическая решетка непрочна из-за чего материал легко разрушается и трескается. Но недавние достижения другой группы ученых, возглавляемой Шрирэмом Раманатаном (Shriram Ramanathan), профессором материаловедения школы SEAS, позволили создать прочные и тонкие пленки из чистой окиси ванадия, что позволило другим ученым начать экспериментировать с этим материалом.

"Благодаря образцам, получаемым нами из лаборатории профессора Раманатана, мы выяснили, что если ввести некоторые изменения в структуру окиси ванадия, можно получить различные оптические свойства конечного материала" - рассказывает Михаил Кац (Mikhail Kats), один из ученых, принимавших участие в данных исследованиях, - "Вводя в состав окиси ванадия различные примеси, т.е. создавая искусственно дефекты кристаллической решетки, можно получить материал с заранее известными оптическими свойствами, которые могут быть выбраны из весьма широкого диапазона". К примеру, добавляя в окись ванадия примесь вольфрама, температура перехода состояния материала может быть понижена до уровня комнатной температуры, а диапазон температур, в котором материал демонстрирует свойства "теплового хамелеона", может быть значительно расширен.

Исследователи утверждают, что если покрыть транспортное средство или военную технику пленкой из окиси ванадия с определенными примесями, то можно будет сделать его невидимым для инфракрасных камер, которые используются при наблюдении за местностью и для прицеливания в ночное время. И такое покрытие будет работать гораздо эффективнее, нежели другие покрытия и системы активного камуфляжа, используемые сегодня. Помимо этого, у разработанной технологии имеется и мирное применение, материал на основе окиси ванадия может служить для ускорения охлаждения или для обеспечения теплоизоляции различных структур, начиная от зданий и заканчивая искусственными спутниками, которые подвергаются в космосе влиянию резких температурных перепадов.




Ключевые слова:
Материал, Окись, Ванадий, Температура, Точка, Свойства, Оптические, Электрические, Хамелеон, Камуфляж, Инфракрасный, Примесь

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Обнаружен новый материал, имеющий рекордно высокую на сегодняшний день темп ...
  • Ученые создали искусственные мускулы, в 1000 раз более сильные, чем мышцы ч ...
  • Новая cуперрезина из углеродных нанотрубок может использоваться в неблагопр ...
  • Впервые ученым удалось непосредственно увидеть атом водорода.
  • Новый материал, разработанный японскими учеными, позволит в тысячи раз увел ...




  • Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.