Onderzoekers van de Universiteit van Californië in San Diego hebben een draagbare technologie ontwikkeld die de drager kan verbergen voor warmtedetectiesensoren zoals nachtkijkers, zelfs wanneer de omgevingstemperatuur verandert - een prestatie die de huidige stand van de techniek niet kan evenaren. De technologie kan zich in slechts enkele minuten aanpassen aan temperatuurveranderingen, terwijl de drager comfortabel blijft.

Het apparaat, die zich in de proof-of-concept-fase bevindt, een oppervlak heeft dat snel afkoelt of opwarmt om de omgevingstemperatuur aan te passen, het camoufleren van de lichaamswarmte van de drager. Het oppervlak kan in minder dan een minuut van 10 tot 38 graden Celsius (50 tot 100,5 graden Fahrenheit) gaan. In de tussentijd, de binnenkant blijft op dezelfde temperatuur als de menselijke huid, waardoor het comfortabel is voor de drager. Het draadloze apparaat kan worden ingebed in stof, zoals een armband. Een meer geavanceerde versie zou als jas kunnen worden gedragen.

Om het apparaat te bouwen, het team wendde zich tot een faseveranderend materiaal dat vergelijkbaar is met was, maar met complexere eigenschappen. Het smeltpunt van het materiaal is 30 graden Celsius (ongeveer 86 graden F), dezelfde temperatuur als de oppervlaktetemperatuur van de menselijke huid. Als de temperatuur aan de buitenkant van het apparaat hoger is, het materiaal zal smelten en stabiliseren, het isoleren van de drager; als het kouder is, het zal langzaam stollen, nog steeds als isolerende laag fungeert.

Het team, onder leiding van Renkun Chen, professor mechanische en ruimtevaarttechniek aan de UC San Diego, hun werk gedetailleerd beschreven in een recent nummer van het tijdschrift Geavanceerde functionele materialen .

De kern van de technologie zijn materialen die verwarmende of verkoelende effecten kunnen creëren wanneer de omgevingstemperatuur verandert, en flexibele elektronica die in kleding kan worden ingebed. De buitenste laag van het apparaat wordt aangedreven door een technologie die Chen en collega's hebben beschreven in een paper in wetenschappelijke vooruitgang in mei 2019. Het is gemaakt van thermo-elektrische legeringen - materialen die elektriciteit gebruiken om een ​​temperatuurverschil te creëren - ingeklemd tussen elastische elastomeerplaten. Het wordt gevoed door een batterij en wordt bestuurd door een draadloze printplaat. Het apparaat koelt of verwarmt fysiek tot een temperatuur die de drager kiest.

De huidige ultramoderne warmtecamouflagetechnologie bestaat uit een oppervlaktecoating die verandert hoeveel warmte kleding aan het oppervlak afgeeft. De coating absorbeert de warmte van het lichaam van de drager en reflecteert alleen genoeg energie om de omgevingstemperatuur aan te passen. Echter, de coating werkt alleen bij een vooraf bepaalde temperatuur. Als de omgevingstemperatuur stijgt of daalt, het werkt niet meer.

De grootste uitdaging voor de onderzoekers is nu om de technologie op te schalen. Hun doel is om een ​​jas te maken met ingebouwde technologie, maar onder de huidige omstandigheden het kledingstuk zou 2 kilogram wegen (ongeveer 4,5 lbs.), ongeveer 5 millimeter dik zijn en slechts één uur functioneren. Het team gaat op zoek naar lichtere, dunnere materialen, zodat het kledingstuk twee of drie keer minder zou kunnen wegen.