@ 2019.12.24 , 12:00

新型材料可以隐藏热信号

一种独特的材料似乎可以将物体的温度与其产生的热辐射分离开来,这种材料可以提供一种躲避红外摄像机的新方法。热辐射,物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射,温度越高,物体发出的辐射就越多。

然而,一项新的研究发现了一种叫做量子钐镍氧化物的奇怪特性。在这项新研究中,科学家发现钐镍氧化物能抵消几乎所有固体物质所表现出的热趋势,因为这种材料不会因为升温而热发光。

来自普渡大学的材料工程师Shriram Ramanathan解释道:“通常,当你加热或冷却一种材料时,其电阻变化缓慢。但是对于钐镍氧化物来说,其电阻以非常规的方式从绝缘转变到导电,能够在一定的温度范围内保持其热发光特性几乎相同。”。由于红外摄像机的工作原理是探测热辐射,而像钐镍氧化物这样的材料可以掩盖物体的热信号,可以在一定程度上伪装物体,有效地使其热量不可见。

目前,这项新的研究还无法使我们达到那个程度,但研究人员表示,他们正在进行的研究可能有一天会让我们达到那个程度,也就是找到其他方法来操纵物体的热特征,而不仅仅是消除其热特征。

研究小组在新论文中写道:“我们开发了一种涂层,在30摄氏度左右的温度范围内,其发出的热辐射量与温度无关。这是第一次证明与温度无关的热辐射,并对红外伪装和辐射热传输有实质性影响。”。

在实验中,研究人员将一些样品材料加热到100到140摄氏度之间,并用长波红外线测量其热辐射。由蓝宝石、熔融石英和碳纳米管组成的晶片在被加热到更高温度时都表现出显著的热发射差异,但是涂覆有钐镍氧化物材料膜的晶片基本上保持不变。

在能够利用这一技术“欺骗”红外摄像机之前,还有很多工作要做,但正如研究小组指出的那样,这种可能性是巨大的。该研究的作者写道:“我们使温度和热辐射分离的能力,使得在大面积上隐藏热信号的新方法成为可能,例如可穿戴式个人隐私技术,而且对太空热管理也有影响。”。

本文译自 sciencealert,由译者 Lough 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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