science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Nu zie je het:detectie door een infraroodcamera ontwijken, octopusstijl

UCI engineering professor Alon Gorodetsky en promovendus Chengyi Xu hebben een doorbraak bereikt, het uitvinden van een rekbaar nieuw materiaal gemodelleerd naar zowel inktvishuid als Hollywood-dinosaurussen met opmerkelijke eigenschappen. Krediet:Steve Zylius / UCI

Materialen geïnspireerd op verdwijnende Hollywood-dinosaurussen en echte schuwe inktvissen zijn uitgevonden door UCI-ingenieurs, volgens nieuwe bevindingen in Wetenschap deze vrijdag.

De dunne stalen kunnen snel veranderen hoe ze warmte reflecteren, het gladmaken of kreuken van hun oppervlakken in minder dan een seconde na te zijn uitgerekt of elektrisch getriggerd. Dat maakt ze onzichtbaar voor infrarood nachtkijkers of laat ze hun temperatuur moduleren.

"In principe, we hebben een zacht materiaal uitgevonden dat warmte kan weerkaatsen op dezelfde manier als hoe inktvishuid licht kan weerkaatsen, " zei corresponderende auteur Alon Gorodetsky, een ingenieur-professor. "Het gaat van gerimpeld en dof naar glad en glanzend, verandert in wezen de manier waarop het de warmte weerkaatst."

Mogelijke toepassingen zijn onder meer betere camouflage voor troepen en isolatie voor ruimtevaartuigen, opslagcontainers, noodopvang, klinische zorg, en het bouwen van verwarmings- en koelsystemen.

"We werden geïnspireerd door zowel sciencefiction als wetenschappelijke feiten - dinosaurussen zien verdwijnen en weer verschijnen onder een infraroodcamera in 'Jurassic World' en zien hoe onder water gefilmde inktvissen soortgelijke dingen doen, "Zei Gorodetsky. "Dus hebben we besloten om die concepten samen te voegen om een ​​werkelijk unieke technologie te ontwerpen."

Een video van het apparaat ontwikkeld door Xu et al., die een relatief klein actief gebied heeft met een gerimpeld oppervlak vóór elektrische activering, maar een groter actief gebied met een afgeplat oppervlak na elektrische bediening. Krediet:C. Xu et al., Wetenschap (2018)

Gemaakt van sandwiches van aluminium, plastic, en plakband, het materiaal transformeert van een gerimpeld grijs naar een glanzend oppervlak wanneer het handmatig wordt getrokken of met spanning wordt gezapt.

Producten die warmte reflecteren, zoals nooddekens, bestaan ​​al tientallen jaren. Maar in de afgelopen jaren, uitvinders in het laboratorium van Gorodetsky en anderen hebben gepusht om drastisch verbeterde versies te maken via bio-geïnspireerde engineering. Een focus was om te imiteren hoe inktvissen en andere koppotigen hun huid bijna onmiddellijk kunnen veranderen om op te gaan in hun omgeving.

Nutsvoorzieningen, hij en zijn team hebben het gedaan, prototypes maken die vervolgens kunnen worden opgeschaald tot grote vellen commercieel bruikbaar materiaal. Patenten zijn in behandeling.

Een video die de afstembare warmte-eigenschappen van het apparaat demonstreert, ontwikkeld door Xu et al. Krediet:C. Xu et al., Wetenschap (2018)

"Het was moeilijk, vooral de eerste fase toen we leerden werken met het kleverige materiaal, " zei promovendus Chengyi Xu, hoofdauteur. Na trial-and-error-processen met duizenden pogingen, hij en postdoctoraal geleerde George Stiubianu zagen eindelijk de spiegelachtige coating veranderen toen ze hem opzij trokken.

"Het hele project was zo spannend." hij zei.

Gorodetsky prees zijn team, gezegde, "Dit zijn precies het soort afgestudeerde studenten en postdocs die de UCI zou moeten rekruteren. Ze zijn geweldig."

Een video die de warmtecamouflagecapaciteiten van het apparaat demonstreert, ontwikkeld door Xu et al. Krediet:C. Xu et al., Wetenschap (2018)