Uma lâmina furtiva recém-desenvolvida pode ocultar objetos quentes, como corpos humanos ou veículos militares, de câmeras infravermelhas. Crédito:Hongrui Jiang
As câmeras infravermelhas são os olhos sensíveis ao calor que ajudam os drones a encontrar seus alvos, mesmo na calada da noite ou em meio a forte neblina.
Esconder-se de tais detectores pode se tornar muito mais fácil, graças a um novo material de camuflagem que torna objetos - e pessoas - praticamente invisíveis.
“O que mostramos é um 'lençol' furtivo ultrafino. Agora mesmo, o que as pessoas têm é uma armadura de metal muito mais pesada ou cobertores térmicos, "diz Hongrui Jiang, o Lynn H. Matthias Professor e Vilas Distinguished Achievement Professor de engenharia elétrica e da computação na Universidade de Wisconsin-Madison.
Objetos quentes, como corpos humanos ou motores de tanques, emitem calor como luz infravermelha, e a nova folha furtiva, descrito em 15 de junho, 2018, no jornal de pesquisa Materiais de Engenharia Avançada , oferece melhorias substanciais em relação a outras tecnologias de mascaramento de calor.
"É uma questão de peso, o custo e a facilidade de uso, "disse Jiang.
Medindo menos de um milímetro de largura - aproximadamente a espessura de 10 páginas de papel - a folha fina absorve aproximadamente 94 por cento da luz infravermelha que encontra. Capturar tanta luz significa que os objetos quentes sob o material de camuflagem se tornam quase completamente invisíveis aos detectores infravermelhos.
Mais importante, o material furtivo pode absorver fortemente a luz na chamada faixa infravermelha de comprimento de onda médio e longo, que é o tipo de luz emitida por objetos em aproximadamente a temperatura do corpo humano.
O que mais, ao incorporar elementos de aquecimento eletrônico na folha stealth, os pesquisadores criaram um disfarce de alta tecnologia para enganar câmeras infravermelhas.
"Você pode enganar intencionalmente um detector infravermelho apresentando uma falsa assinatura de calor, "disse Jiang." Ele poderia esconder um tanque apresentando o que parece ser um simples guarda-corpo de uma rodovia. "
Para capturar a luz infravermelha, Jiang e seus colegas recorreram a um material exclusivo chamado silício preto, que é comumente incorporado em células solares. O silício preto absorve luz porque consiste em milhões de agulhas microscópicas (chamadas de nanofios), todas apontando para cima como uma floresta densamente compactada - a luz que entra é refletida para frente e para trás entre as torres verticais, quicando dentro do material em vez de escapar.
Embora o silício preto seja conhecido por absorver luz visível, Jiang e seus colegas foram os primeiros a ver o potencial do material para capturar infravermelho, e eles aumentaram suas propriedades de absorção ajustando o método pelo qual eles criaram seu material.
"Não reinventamos completamente todo o processo, mas estendemos o processo para nanofios muito mais altos, "disse Jiang.
Eles fazem esses nanofios usando minúsculas partículas de prata para ajudar a decapá-los em uma fina camada de silício sólido, o que resulta em um emaranhado de agulhas altas. Tanto os nanofios quanto as partículas de prata contribuem para absorver a luz infravermelha.
O silicone preto dos pesquisadores também tem um suporte flexível intercalado com pequenos canais de ar. Esses canais de ar evitam que a lâmina stealth aqueça muito rapidamente, pois absorve a luz infravermelha.
Atualmente, Jiang e seus colegas estão trabalhando para expandir seu protótipo para aplicativos do mundo real com a assistência do programa UW-Madison Discovery to Product (D2P). Eles receberam uma patente dos EUA no outono de 2017 para o uso do material em sigilo, e a Wisconsin Alumni Research Foundation, ou WARF - braço de licenciamento de tecnologia e patentes da UW-Madison - está buscando ativamente dois pedidos de patentes adicionais.