Forskare vid University of California San Diego utvecklade en bärbar teknologi som kan dölja sin bärare från värmedetekterande sensorer som mörkerseende, även när omgivningstemperaturen ändras – en bedrift som den senaste tekniken inte kan matcha. Tekniken kan anpassa sig till temperaturförändringar på bara några minuter, samtidigt som bäraren är bekväm.

Enheten, som är på proof-of-concept-stadiet, har en yta som snabbt kyls ned eller värms upp för att matcha omgivningstemperaturerna, kamouflerar bärarens kroppsvärme. Ytan kan gå från 10 till 38 grader Celsius (50 till 100,5 grader Fahrenheit) på mindre än en minut. Under tiden, insidan förblir vid samma temperatur som mänsklig hud, gör det bekvämt för bäraren. Den trådlösa enheten kan bäddas in i tyg, som ett armbindel. En mer avancerad version skulle kunna bäras som jacka.

För att bygga enheten, teamet vände sig till ett fasförändrande material som liknar vax men med mer komplexa egenskaper. Smältpunkten för materialet är 30 grader Celsius (ungefär 86 grader F), samma temperatur som yttemperaturen på mänsklig hud. Om temperaturen på utsidan av enheten är högre än så, materialet kommer att smälta och stabiliseras, isolering av bäraren; om det är kallare, det kommer sakta stelna, fungerar fortfarande som ett isolerande skikt.

Laget, ledd av UC San Diego, professor i mekanisk och rymdteknik Renkun Chen, redogjorde för sitt arbete i ett färskt nummer av tidskriften Avancerade funktionella material .

I teknologins kärna finns material som kan skapa värme- eller kyleffekter när omgivningstemperaturen ändras, och flexibel elektronik som kan bäddas in i kläder. Det yttre lagret av enheten drivs av en teknik som Chen och kollegor beskriver i ett papper Vetenskapens framsteg i maj 2019. Den är gjord av termoelektriska legeringar – material som använder elektricitet för att skapa en temperaturskillnad – inklämd mellan stretchiga elastomerskivor. Den drivs av ett batteri och styrs av ett trådlöst kretskort. Enheten kyler eller värms fysiskt till en temperatur som bäraren väljer.

Nuvarande toppmodern värmekamouflageteknik består av en ytbeläggning som ändrar hur mycket värme kläder avger vid ytan. Beläggningen absorberar värmen från bärarens kropp och reflekterar endast tillräckligt med energi för att matcha omgivningstemperaturen. Dock, beläggningen fungerar endast vid en förutbestämd temperatur. Om den omgivande temperaturen stiger eller sjunker, det fungerar inte längre.

Forskarnas största utmaning nu är att skala upp tekniken. Deras mål är att skapa en jacka med tekniken inbyggd, men under rådande förhållanden, plagget skulle väga 2 kg (cirka 4,5 lbs.), vara cirka 5 millimeter tjock och bara fungera i en timme. Teamet kommer att leta efter lättare, tunnare material så att plagget kan väga två eller tre gånger mindre.