Квантовый камуфляж спрячет носителя от инфракрасных камер

Ученые обнаружили, что квантовый материал может делать людей и предметы невидимыми для инфракрасных камер, маскируя тепловое излучение.

Исследование было проведено специалистами из Брукхейвенской национальной лаборатории, Массачусетского технологического института, университета Пердью, Висконсин-Мэдисона и Гарварда, сообщает phys.org. Его результаты опубликованы в журнале PNAS.

Инфракрасные камеры обнаруживают объекты за счет излучаемого тепла. Рассмотренный материал маскирует его, работая с широким диапазоном температур. Камуфляжные свойства обеспечивает квантовая природа структуры – свойства, которые нельзя объяснить классической физикой.

Попытки обмануть тепловизор делаются давно. За последние несколько лет ученые изобрели материалы из графена и черного кремния, манипулирующие электромагнитным излучением и прячущие объекты от камер. Но квантовая структура предлагает новый подход. Она отделяет температуру объекта от инфракрасного излучения. Это не соответствует фундаментальным законам физики. Процесс позволяет спрятать информацию о температуре объекта от тепловизора.

Открытие не нарушает физические законы, но предполагает, что они могут быть более гибкими.

Камуфляж изготовлен из оксида самария-никеля, который профессор Университета Пердью Шрирам Раманатан, один из авторов, изучал последние 10 лет. Это – один из немногих материалов, переходящих из изолирующей в проводящую фазу при высоких температурах. Адъюнкт-профессор Михаил Кац из Университета Висконсин-Мэдисона предположил, что это свойство позволит структуре отделять температуру от инфракрасного излучения.

«Материал поможет управлять передачей тепла, упрощая или усложняя обнаружение объектов тепловизорами»,- сказал специалист.

Лаборатория Раманатана изготовила пленки из оксида самария-никеля на сапфировых основаниях для сравнения со справочными материалами. Группа Каца измерила спектроскопические излучения и сделала инфракрасные изображения каждого образца при нагреве и охлаждении. В отличие от других материалов, оксид почти не нагревался при 105-135°С.

«Обычно, при нагреве или охлаждении, медленно меняется электрическое сопротивление. Но не в оксиде самария-никеля. Он сохраняет инфракрасное излучение почти неизменным в определенном диапазоне температур, — сказал Раманатан. – Мы рассмотрим возможность использования материала и других оксидов никеля в компонентах тепловизоров и оптических датчиках».