Плащ невидимка

Современные технологии в военной сфере всё более стремительно развиваются. Камуфляжное обмундирование проделало огромный путь от базового цвета "хаки", адаптированного для окопов, до камуфляжа, невидимого для камер слежения. В настоящее время ведутся активные разработки в данном направлении.

Как сообщают СМИ, сотрудники Калифорнийского университета в Ирвайне обратили внимание на удивительную особенность кальмаров. В клетках кожи этих морских животных присутствует особый пигмент, позволяющий им менять свою окраску. Деформируя собственные ткани с помощью напряжения мышц, кальмары способны буквально преображаться.

Рассчитывая повторить данный эффект, американские исследователи покрыли поверхность эластичной полимерной пленки алюминием. При растягивании плёнки она способна более эффективно отражать инфракрасный свет, чем в первоначальном состоянии. Обтянутый таким материалом объект может быть невидимым для инфракрасных датчиков. В качестве опытного образца учёные подвергли испытанию вырезанную из плёнки фигурку кальмара. Поместив её на теплую поверхность, они выяснили, что в нагретом состоянии фигурку хорошо видно в инфракрасных лучах, но когда она охлаждается, то пропадает с экранов.

Ещё в 2013 году сообщалось об аналогичных исследованиях специалистов Гарвардского университета. В Школе технических и прикладных наук для защиты объектов от инфракрасных камер предложили покрывать их плёнкой из окиси ванадия. 

Этот необычный материал и ранее привлекал внимание физиков. При комнатной температуре он не проводит электрический ток, а при повышении температуры становится проводником и меняет свои оптические свойства.

В 1959 году, когда удивительные свойства окиси ванадия стали впервые известны ученым, работать с этим материалом было сложно из-за его крайней непрочности. 

Но после того, как профессор Шрирэм Раманатан из школы SEAS научился создавать прочную тонкую плёнку из окиси ванадия, другие учёные приступили к активному экспериментированию с данным материалом.

Гарвардский специалист Михаил Кац выяснил, что изменение структуры диоксида ванадия с помощью примесей позволяет менять оптические свойства материала. Это привело к новому открытию. При температуре 80 градусов инфракрасная камера показывала, что обработанный окисью ванадия объект имеет температуру всего 60 градусов, а при дальнейшем нагреве в объективе камеры он становился всё холоднее и холоднее. Учёные считают, что добавление в состав плёнки вольфрама позволит снизить диапазон температур, в которых материал превращается в "хамелеона".

Таким образом, военные смогут защитить от вражеских камер транспортные средства и технику в ночное время. Возможно и сугубо мирное применение материала, например, для теплоизоляции искусственных спутников на орбите.

Исследованиями в области создания невидимого в инфракрасных лучах камуфляжа занимаются и китайские ученые. За основу своей разработки специалисты Чжэцзянского университета взяли шерсть белых медведей. Волоски, которыми покрыты эти животные, не позволяют проникать инфракрасному свету, пропуская лучи только ультрафиолетового диапазона. Благодаря этому полярные мишки в буквальном смысле невидимы для инфракрасных камер.

Китайские учёные решили повторить данные свойства, изменив структуру шёлка с помощью лиофилизации. После обработки подобным методом, основанным на заморозке, в волокнах шёлка появились поры, наполненные воздухом. Исследователи сшили особые накидки из данного материала и завернули в них кроликов. Животные тут же стали незаметными на экране тепловизора, подобно белым медведям. Перейти к массовому изготовлению камуфляжей-"невидимок" для китайской армии пока невозможно. Для этого требуется доработать технологию и сделать лиофилизацию более скоростной и рентабельной.

Ученые разрабатывают материалы, невидимые не только в инфракрасном диапазоне, но и для обычного взгляда.

Так, в Чикагском Северо-Западном университете для этого используют наночастицы золота и ДНК, а структура материала меняется с помощью программного управления. Как утверждают разработчики, таким способом можно добиться преломления световых волн и визуальной невидимости материала.

А в британском Бирмингеме за основу «плаща-невидимки» взяли материал с одноосными кристаллами нитрида кремния на подложке из оксида кремния. Отверстия нанометрового диаметра в кристаллах позволили получить гладкую поверхность, сквозь которую свободно проходят солнечные лучи. Где будет применяться уникальная технология, пока не сообщается. Однако известно, что испытания «исчезающих плащей» для военных уже состоялись в Канаде.