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                        石墨烯電熱碳漿專家透露 石墨烯裝置可讓物體紅外“隱形”


                        2019-09-20
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                        石墨烯電熱碳漿專家透露,石墨烯裝置可讓物體紅外“隱形”

                        科學家們已經開發出一種非常薄且柔韌的薄膜,它可以躲避紅外攝像機,讓熱物體看起來很冷,而冷物體看起來很熱。這種材料也允許物體被偽裝服覆蓋,從而獲得與背景相同的溫度。

                        曼徹斯特大學項目研究員喬什昆·科卡巴斯說,這一設計靈感來自烏賊變色的能力。這種方法利用電流來改變薄膜的性質,這樣它不僅能吸收和釋放電磁輻射而沒有任何反射,就像“黑體”(物理名詞)。改變后的性質更像金屬——它們能反射輻射,但不擅長吸收或發射輻射。

                        但是卡巴說這種薄膜有很大的潛力。“更明顯的應用當然是偽裝,但新奇之處在于它是一種適應性偽裝。”此外,它還可以用來覆蓋衛星上的散熱器,在面對太陽時反射熱量,在面對深空時釋放多余的熱量??魄“秃蘸退拿绹屯炼渫略凇都{米快報》雜志上發表了一篇文章,揭示了他們是如何用尼龍、黃金、浸泡在由帶電分子組成的液體中的聚乙烯和多層石墨烯制造這種材料的。

                        石墨烯是一種“神奇的材料”,具有由單層碳原子構成的二維蜂窩晶格結構。它非常擅長散熱。因此,當該設備被放置在人手上時,它從手獲得的熱量將以紅外線的形式發射,也就是說,當紅外照相機對準它時,可以看到人手的圖像。但是也有一個問題。該團隊發現,當電壓通過該器件時,聚乙烯層中的帶電分子被結合到石墨烯層中。結果,石墨烯發射紅外光的能力降低。

                        “進入石墨烯的帶電分子已經改變了石墨烯的導電性和光學性質”,卡巴說“我們基本上就是把石墨烯變成金屬。”因此,當研究小組向設備施加3伏的電壓并用紅外攝像機觀察時,人手的圖像就再也看不見了。然后,研究小組設置了一個傳感器來測量設備表面的溫度變化,并利用這一信息通過一種算法來調節施加到保持恒溫的設備上的電壓。

                        然后,他們可以改變紅外攝像機鏡頭中設備的表面溫度,即使它的實際溫度不變,他們也可以讓它在不到5秒的時間內加熱到表面。研究小組表示,該系統目前的工作溫度可以控制在25到38攝氏度之間。研究進一步表明,在石墨烯中加入帶電分子不僅會影響器件發射紅外線的能力,還會改變其反射能力。研究小組還發現,當設備本身的溫度高于環境溫度時,增加電壓會降低其表面溫度。這是因為它現在發射紅外線的能力降低了。此外,雖然反射能力更強,但幾乎沒有紅外線反射。

                        然而,卡巴說,當設備保持在比周圍環境更低的溫度并通電時,它看起來比實際溫度更熱,因為現在更多的紅外光從周圍環境反射。

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