Nový maskovací materiál pre infračervené kamery

Na infračervených snímkach horúce objekty zvyčajne žiaria jasnejšie ako chladnejšie. Ale novo navrhnutá ochranná vrstva porušuje pravidlo, že horúce sa rovná jasnejšiemu. Pri určitých vlnových dĺžkach infračerveného svetla sa jas materiálu nezmení, aj keď sa zahreje. Správu o tomto objave vyšla 17. decembra v zborníku Národnej akadémie vied USA.

Tenká vrstva vyrobená zo zmesného oxidu niklu a samária „skrýva informácie o teplotách povrchov pred infračervenými kamerami“, a preto by sa mohla použiť ako štít na ochranu súkromia, hovorí fyzik Michail Kats z University of Wisconsin – Madison.

Základné pravidlo fyziky známe ako Stefan-Boltzmannov zákon hovorí, že jas tepelného žiarenia emitovaného objektom so zvyšujúcou sa teplotou rýchlo rastie. Toto platí aj pre neviditeľné vlnové dĺžky svetla, napríklad infračervené. Infračervené kamery používajú na odhad teploty , koľko tepelného žiarenia objekt emituje v infračervených vlnových dĺžkach. Takže ak je narušené normálne spojenie medzi teplotou a žiarením, je možné kameru oklamať.

Zmesný oxid niklu a samária neporušuje Stefan-Boltzmannov zákon. Narastajúci jas materiálu pri vyšších teplotách je potlačený znížením jeho emisivity – tendencie vyžarovať tepelné žiarenie. K tomuto poklesu dochádza v dôsledku prechodu materiálu z izolátora na kov. Oba efekty sa vyrovnávajú, takže pri určitých infračervených vlnových dĺžkach ostáva jas materiálu aj pri zmene teploty konštantný, zistil Kats a jeho kolegovia.

Pri pokusoch vedci zahrievali vzorku tohto oxidu pripravenú na zafírovej podložke a jej teplota v infračervených snímkach sa javila väčšinou nezmenená od približne 105 do 135 °C.

„Tento jav je celkom zaujímavý,“ hovorí fyzik Karl Joulain z University of Poitiers vo Francúzsku. Ale súčasné aplikácie materiálu sú „dosť obmedzené“, hovorí. Účinok sa prejavuje iba pre určité infračervené vlnové dĺžky. Detektory, ktoré reagujú na iné vlnové dĺžky, môžu stále pozorovať zmenu teploty objektu.

Zatiaľ sa tento maskovací efekt sa kvôli vysokým teplotám, pri ktorých sa prejavuje, nedá použiť na utajenie ľudí. Kats si však myslí, že teplotný rozsah sa môže zmeniť prácou so zliatinami zmesného oxidu niklu a samária, ktoré môžu mať odlišné vlastnosti.

 

Ilustračné foto: P. Šiffalovič

Zdroj: www.sciencenews.org

Spracovala: MS