紅外攝像機(jī)的工作原理是通過人或其他物體發(fā)出的熱量來探測(cè)它們，但現(xiàn)在，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種具有神秘能力的新材料，這種新材料可以掩蓋目標(biāo)的熱特性來隱藏目標(biāo)。
研究人員說，這種效應(yīng)適用于一系列溫度范圍，未來甚至可能包括人和車輛在內(nèi)的溫度，這為隱形技術(shù)提供了一種未來資產(chǎn)。
這種材料的特殊之處就在于它的量子特性，這種特性無法用經(jīng)典物理學(xué)來解釋。這項(xiàng)研究由威斯康星大學(xué)麥迪遜分校、哈佛大學(xué)、普渡大學(xué)、麻省理工學(xué)院和布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家和工程師進(jìn)行，發(fā)表在今天的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(ProceedingsofTheNationalAcademyofSciences)雜志上，多得這項(xiàng)研究，科學(xué)家們距離釋放這種量子材料的全部潛能又近了一步。
欺騙紅外攝像機(jī)并不是什么新把戲。在過去幾年里，研究人員已經(jīng)開發(fā)出了由石墨烯和黑硅制成的其他材料，它們可以利用電磁輻射來隱藏物體，使物體可以不被紅外攝像相機(jī)拍到。
但在這項(xiàng)研究中，量子材料欺騙紅外攝像機(jī)的方式是獨(dú)樹一幟的：它會(huì)將物體的溫度與其熱光輻射解耦，這種解耦會(huì)使紅外攝像機(jī)無法捕捉到物體的溫度信息，而根據(jù)已知材料的基本物理定律，這是違反直覺的。
但這一發(fā)現(xiàn)并沒有違反任何物理定律，這反而表明這些定律可能比我們對(duì)它們的傳統(tǒng)印象要更加靈活。
量子現(xiàn)象往往伴隨著驚喜。自幾十年前被發(fā)現(xiàn)以來，氧化鎳釤這種材料的一些特性一直都是個(gè)謎。
普渡大學(xué)(Purdue)材料工程學(xué)教授ShriramRamanathan在過去10年內(nèi)一直在研究氧化鎳釤。在今年早些時(shí)候，Ramanathan的實(shí)驗(yàn)室和其他機(jī)構(gòu)共同發(fā)現(xiàn)，這種材料還有一種反直覺的能力，按直覺來說，從氧化鎳釤的分子結(jié)構(gòu)中移除氧的話，它就應(yīng)該會(huì)變成不穩(wěn)定的導(dǎo)體，但結(jié)果在低氧環(huán)境中，氧化鎳釤也是一種良好的絕緣體。
另外，氧化釤鎳也是少數(shù)幾種可以在高溫下從絕緣相轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電相的材料之一。威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員、電子和計(jì)算機(jī)工程副教授米哈伊爾·卡茨(MikhailKats)懷疑，具有這種特性的材料可能能夠解耦溫度和熱輻射。
Kats說：“利用工程熱輻射來控制熱傳導(dǎo)，使紅外成像更容易或更困難地識(shí)別和探測(cè)物體是很有希望的。”
Ramanathan的實(shí)驗(yàn)室在藍(lán)寶石基板上制作了氧化釤鎳薄膜，并與參考材料進(jìn)行了比較。Kats的團(tuán)隊(duì)測(cè)量了材料的光譜，并在每種材料加熱和冷卻的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行紅外成像。與其他材料不同，氧化釤鎳在105到135攝氏度這個(gè)區(qū)間加熱時(shí)，它的溫度看起來幾乎沒有升高。
紅外攝像機(jī)“通常情況下，當(dāng)你加熱或者冷卻一種材料的時(shí)候，它的電阻會(huì)緩慢地變化。但是對(duì)于氧化釤鎳來說，它的電阻會(huì)以一種非常規(guī)的方式從絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)，這使得它在一定溫度范圍內(nèi)的熱發(fā)光特性幾乎相同，”Ramanathan說。
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