Плащи-невидимки могут обмануть радар

Группа китайских исследователей разработала материал для плаща-невидимки, сочетающий в себе характеристики гекконов, стеклянных лягушек и бородатых агам.

Стеклянная лягушка была одним из трех животных, которые вдохновили на исследование. Фото : iStock

Вдохновленные чудовищем-химерой из греческой мифологии, китайские исследователи объединили характеристики трех хладнокровных животных, включая гекконов, стеклянных лягушек и бородатых драконов, чтобы создать гибридный материал, который может сделать плащи-невидимки реальностью, сообщила газета Times of India 30 января. Исследовательская группа из университетов Цзилинь и Цинхуа заявила, что разработала прототип, основанный на уникальной естественной стратегии выживания каждого животного, которую невозможно обнаружить с помощью микроволн, видимого света и инфракрасного спектра.

В исследовании, опубликованном 30 января в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , ученые заявили, что они использовали биоинженерный подход к решению актуальной проблемы маскировки, которая заключается в отсутствии гибкости на различных рельефах. «Наша работа переносит технологию камуфляжа с ограниченной на изменчивую местность, делая важный шаг на пути к электромагнетизму следующего поколения», — заявила команда.

Исследование основано на недавних быстрых достижениях в области метаматериалов и синтетических волокон с уникальными возможностями манипулирования электромагнитными волнами, которые все чаще применяются в стелс-технологиях. Благодаря точному управлению структурой поверхности метаматериалы могут отражать электромагнитные волны особым образом, делая объекты невидимыми для радаров. Однако их целевая функция может обеспечить лишь маскировку в определенных условиях.

Китайские ученые стремятся создать метаматериал, способный адаптироваться к различным спектральным и ландшафтным условиям, сохраняя при этом устойчивость к обнаружению в видимом и инфракрасном свете. Они называют этот суперматериал «Химера» в честь монстра, созданного из трех разных животных, поскольку он сочетает в себе способность менять цвет, как у геккона, прозрачность, как у стеклянной лягушки, и способность регулировать температуру, как у бородатой агамы.

Ведущий исследователь Сюй Чжаохуа из Цзилиньского университета рассказал, что их первым источником вдохновения стал геккон — ящерица, известная своей способностью менять цвет и тон кожи. Метаматериал «Химера» имитирует геккона, регулируя его характеристики отражения микроволн, чтобы он вписывался в различные ландшафты — от воды до лугов. На дизайн Химеры также повлияла стеклянная лягушка, обитающая в тропических лесах Центральной и Южной Америки. Это животное во время сна хранит большую часть своей крови в печени, что делает его тело прозрачным. Исследователи поместили схему «Химеры» между слоями ПЭТ-пластика и кварцевого стекла, чтобы достичь уровня оптической прозрачности, аналогичного естественным свойствам скрытности стеклянной лягушки.

Перед командой стояла задача скрыть тепло, выделяемое электричеством, используемым для питания поверхностных цепей метаматериала, которое может быть обнаружено инфракрасными детекторами. Чтобы решить эту проблему, ученые обратились к бородатым агамам в Австралии. Эта рептилия регулирует температуру своего тела, меняя цвет спины: от светло-желтого, когда ей нужно охладиться, до темно-коричневого, чтобы оставаться в тепле.

Используя конструкцию механического управления, команда снизила температурный градиент Химеры до 3,1 градуса по Цельсию — уровня, который невозможно обнаружить с помощью тепловизионной технологии в различных ландшафтах. Имитируя реакцию бородатых агам на естественную среду обитания, метаматериал «Химера» может снизить вероятность его обнаружения дистанционными тепловыми датчиками.

Согласно исследовательской работе, прототип метаматериала «Химера» был разработан в ходе пятиэтапного процесса, начинающегося с нанесения рисунка на пластик, за которым следовало создание металлических сеток и заканчивающегося ручной сборкой для достижения невидимости в нескольких спектрах. Исследовательская группа заявила, что потенциальные сферы применения новой технологии весьма широки: от военного использования до охраны дикой природы. С военной точки зрения «Химеры» могут обеспечить решающее преимущество, позволяя солдатам или объектам сливаться с разнообразной обстановкой, избегая при этом обнаружения камерами, инфракрасными детекторами и оптическими устройствами. Технология также помогает наблюдать за животными в их естественной среде обитания неинвазивным способом. Минимизируя воздействие человека на дикую природу, Химера может внести свой вклад в охрану природы.

Ан Кханг (по данным Times of India )

Ссылка на источник: https://vnexpress.net/ao-choang-tang-hinh-co-the-danh-lua-radar-4707017.html