一種能讓物體“躲避”紅外攝像機的輕量柔性薄膜

據(jù)英國衛(wèi)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(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(fā)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(fā)的紅外光來確認手的存在。

圖 | 自適應(yīng)“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(fā)現(xiàn)。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(fā)的紅外線量也會被減少。

于是研究人員得出結(jié)論：當石墨烯導電性被改變的時候，它的光學結(jié)構(gòu)也會發(fā)生變化。反復試驗后，他們發(fā)現(xiàn)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(jiān)測薄膜表面溫度變化的傳感器來收集數(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(huán)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(yīng)“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(fā)現(xiàn)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(huán)境中時，它能從環(huán)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(yīng)性。同時，它可以被用作衛(wèi)星散熱器的外罩——面向太陽時能大量反射熱量，而面向暗側(cè)時則能排出更多熱量。