science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nu zie je warmte, nu jij niet

Een heet object kan volledig worden verborgen voor infrarooddetectie door polyethyleenglycol toe te voegen aan een aerogelfilm. Krediet:American Chemical Society

Het verbergen van een object voor warmtegevoelige camera's kan zowel nuttig zijn voor militaire en technologische toepassingen als voor onderzoek. Inspanningen om een ​​dergelijke methode te ontwikkelen zijn al decennia aan de gang met wisselend succes. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS Nano dat ze een goedkope, eenvoudig te produceren film die objecten volledig onzichtbaar maakt voor infrarooddetectoren.

Er zijn verschillende bekende systemen ontwikkeld om het temperatuurverschil tussen een object en zijn omgeving te maskeren. Maar elk van deze alternatieven heeft zwakke punten, zoals moeilijkheden bij het maken van de apparaten, de noodzaak van een stroomvoorziening, het gebruik van stijve materialen of de toevoeging van dikke en zware thermische dekens die kunnen leiden tot warmteophoping. Xuetong Zhang en collega's wilden een betere manier vinden.

De onderzoekers maakten een aerogelfilm van DuPont™ Kevlar®-vezels. op zichzelf, de aerogel bleek een goede thermische isolator te zijn, maar de onderzoekers verbeterden de mogelijkheden door de vezels te coaten met polyethyleenglycol (PEG) en een beschermende waterdichte laag. PEG slaat warmte op wanneer het smelt en geeft warmte af wanneer het stolt. In gesimuleerd zonlicht, de composietfilm die een object bedekt, nam warmte van de zon op terwijl de temperatuur slechts langzaam opliep, net als de omgeving, het object onzichtbaar maken voor een thermische camera. Toen het licht werd uitgeschakeld om de nacht te simuleren, de coating gaf zijn opgeslagen warmte-energie geleidelijk af aan de omgeving. Zonder de coating, het object is veel sneller opgewarmd of afgekoeld dan zijn omgeving, zichtbaar maken. In een tweede type toepassing een gecombineerde structuur bestaande uit aerogelfilms en de PEG-composietfilm zou hete doelen van een thermische camera kunnen verbergen. De onderzoekers zeggen dat hun film vergelijkbaar is met andere stealth-films, maar eenvoudiger en goedkoper te maken is.