ساخت ماده پوششی نامرئی کننده با همکاری پژوهشگر ایرانی

به نقل از ScienceDaily دوربین‌های فروسرخ، به گرما حساس هستند و می‌توانند به پهپادها در یافتن اهدافشان حتی در تاریکی شب یا فضای مه‌آلود کمک کنند.

در هر حال، ممکن است با وجود یک ماده پوششی جدید که اشیا و افراد را نامرئی می‌کند، پنهان شدن از این دوربین‌ها ساده‌تر شود. این ماده توسط پژوهشگران “دانشگاه ویسکانسین-مدیسن”(UW–Madison) در آمریکا ابداع شده است.

دکتر “محمد مقیمی”(Mohammad J. Moghimi)، فارغ‌التحصیل رشته مهندسی الکترونیک از “مؤسسه فناوری جورجیا”(GT)، از پژوهشگران این پروژه است و برای بررسی بیشتر در زمینه رشته خود با این گروه همکاری می‌کند.

“هانگروی جیانگ”(Hongrui Jiang)، استاد مهندسی الکترونیک و رایانه دانشگاه ویسکانسین-مدیسن گفت: آنچه ما ابداع کرده‌ایم، یک ورقه فوق‌العاده باریک است؛ در حالی که پیشتر اشیایی از این قبیل، بسیار سنگین‌تر بودند. مزایای این ورقه، وزن سبک، هزینه کم و سادگی استفاده از آن هستند.

ضخامت این ورقه، کمتر از یک میلی‌متر است و تقریبا ۹۴ درصد نور فروسرخ را جذب می‌کند. محبوس کردن نور بیشتر به این معناست که اشیای گرم زیر این ماده پوششی، در برابر دوربین‌های فروسرخ، تقریبا به طور کامل نامرئی می‌شوند.

نکته مهم این جاست که این ماده می‌تواند نور را در طول موج متوسط و بلند فروسرخ جذب کند و این نور، مشابه همان نوری است که از اشیایی با دمای بدن انسان منتشر می‌شود. این اشیا، گرما را مانند نور فروسرخ منتشر می‌کنند.

پژوهشگران با استفاده از عناصر گرمایشی الکتریکی در این ورقه، فناوری پیشرفته‌ای برای فریب دادن دوربین‌های فروسرخ ایجاد کردند. جیانگ افزود: با ارائه علائم گرمایشی دروغین، می‌توان دوربین‌های فروسرخ را فریب داد.

محبوس کردن نور

جیانگ و همکارانش برای محبوس کردن نور، از ماده منحصربه‌فردی موسوم به “سیلیکون سیاه” استفاده کردند که معمولا در سلول‌های خورشیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیلیکون سیاه، نور را محبوس می‌کند چون از میلیون‌ها سوزن میکروسکوپی موسوم به نانوسیم تشکیل شده است. نور وارد شده، از میان نانوسیم‌ها منعکس می‌شود و در اطراف ماده حرکت می‌کند.

اگرچه سیلیکون سیاه، تا مدتها به خاطر جذب نور مرئی مشهور بوده است، جیانگ و همکارانش، ظرفیت این ماده را برای محبوس کردن نور فروسرخ بررسی کردند. آنها با بهبود این روش توانستند ویژگی‌های جذب کننده سیلیکون سیاه را افزایش دهند و به این ترتیب، ماده مورد نظر خود را ابداع کنند.

پژوهشگران، نانوسیم‌هایی را با استفاده از ترکیبات نقره ساختند تا آنها را به لایه نازکی از سیلیکون جامد تبدیل کنند. نتیجه این فرآیند، لایه ضخیمی از سوزن‌های بلند بود. هم نانوسیم‌ها و هم ترکیبات نقره، در جذب نور فروسرخ نقش داشتند.

همچنین سیلیکون سیاه، کانال‌های هوایی کوچکی در خود دارد که در هنگام جذب نور فروسرخ، از گرم شدن بیش از حد و سریع ورقه پیشگیری می‌کنند.

اطلاعات این پژوهش، در مجله ” Advanced Engineering Materials” منتشر شد.

منبع:

www.sciencedaily.com