Infraröda kameror är de värmekänsliga ögonen som hjälper drönare att hitta sina mål, även i natt eller genom tung dimma.

Att gömma sig från sådana detektorer kan bli mycket lättare, tack vare ett nytt mantelmaterial som gör föremål – och människor – praktiskt taget osynliga.

"Det vi har visat är ett ultratunt smygande" ark ". Just nu, vad folk har är mycket tyngre metallpansar eller värmefiltar, "säger Hongrui Jiang, Lynn H. Matthias professor och Vilas Distinguished Achievement Professor i el- och datateknik vid University of Wisconsin-Madison.

Varma föremål som människokroppar eller tankmotorer avger värme som infrarött ljus, och det nya smygbladet, beskrivs 15 juni, 2018, i forskningstidningen Avancerade tekniska material , erbjuder betydande förbättringar jämfört med andra värmemaskerande tekniker.

"Det handlar om vikten, kostnaden och användarvänligheten, säger Jiang.

Det tunna arket är mindre än en millimeter brett – ungefär tjockleken på 10 papperssidor – absorberar cirka 94 procent av det infraröda ljuset det möter. Att fånga så mycket ljus innebär att varma föremål under mantelmaterialet blir nästan helt osynliga för infraröda detektorer.

Viktigt, smygmaterialet kan starkt absorbera ljus i det så kallade infraröda intervallet med medellång och lång våglängd, som är den typ av ljus som avges från föremål vid ungefärlig mänsklig kroppstemperatur.

Vad mer, genom att införliva elektroniska värmeelement i stealth -arket, forskarna skapade en högteknologisk förklädnad för att lura infraröda kameror.

"Du kan avsiktligt lura en infraröd detektor genom att presentera en falsk värmesignatur, "säger Jiang." Det kan dölja en tank genom att presentera det som ser ut som ett enkelt motorvägsräcke. "

För att fånga infrarött ljus, Jiang och kollegor vände sig till ett unikt material som kallas svart kisel, som vanligtvis ingår i solceller. Svart kisel absorberar ljus eftersom det består av miljontals mikroskopiska nålar (kallade nanotrådar) som alla pekar uppåt som en tätt packad skog-inkommande ljus reflekterar fram och tillbaka mellan de vertikala spirarna, studsa runt i materialet istället för att fly.

Även om svart kisel länge har varit känt för att absorbera synligt ljus, Jiang och kollegor var de första som såg materialets potential att fånga infrarött, och de förstärkte dess absorberande egenskaper genom att finjustera metoden genom vilken de skapade sitt material.

"Vi uppfann inte hela processen helt, men vi förlängde processen till mycket högre nanotrådar, säger Jiang.

De gör dessa nanotrådar genom att använda små silverpartiklar för att hjälpa till att etsa ner i ett tunt lager av fast kisel, vilket resulterar i ett snår av höga nålar. Både nanotrådarna och silverpartiklarna bidrar till att absorbera infrarött ljus.

Forskarnas svarta kisel har också en flexibel baksida varvat med små luftkanaler. Dessa luftkanaler förhindrar att stealth -arket värms upp för snabbt eftersom det absorberar infrarött ljus.

För närvarande, Jiang och kollegor arbetar med att skala upp sin prototyp för verkliga applikationer med hjälp av programmet UW-Madison Discovery to Product (D2P). De fick ett amerikanskt patent hösten 2017 för materialets användning i smyg, och Wisconsin Alumni Research Foundation, eller WARF-UW-Madisons patent- och tekniklicensiering-driver aktivt ytterligare två patentansökningar.