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Manto da invisibilidade termal engana câmeras infravermelhas

Manto da invisibilidade termal engana câmeras infravermelhas
Elementos ativos incorporados ao revestimento permitem também criar imagens fantasmas, para enganar os detectores. [Imagem: Hongrui Jiang]

Antidetecção infravermelha

Esforços de vigilância estado da arte geralmente contam com câmeras de infravermelho, que fornecem capacidade de "visão noturna" ao detectar o calor emitido por seres e objetos - o calor é radiação eletromagnética na faixa do infravermelho.

Mas os mantos da invisibilidade chegaram a esse reino: metamateriais foram usados para criar uma camuflagem que torna objetos e pessoas quase invisíveis às câmeras infravermelhas, tornando muito mais fácil se esconder desses detectores.

"O que demonstramos é uma folha antidetecção ultrafina. Hoje, o que as pessoas têm é uma armadura de metal muito mais pesada ou cobertores térmicos," disse o professor Hongrui Jiang, da Universidade de Wisconsin-Madison, nos EUA.

Com menos de um milímetro de espessura, a folha, que pode ser aplicada como um revestimento sobre superfícies, absorve aproximadamente 94% da luz infravermelha que incide sobre ela.

Invisibilidade térmica

Para capturar a radiação infravermelha, a equipe se voltou para um material chamado silício negro, que vem sendo usado em células solares. O silício negro absorve a luz porque consiste em milhões de agulhas microscópicas - nanofios -, todas apontando para cima, como uma floresta densamente compactada. A luz incidente fica refletindo entre esses nanofios, em vez de escapar.

O que a equipe fez foi construir os nanofios usando minúsculas partículas de prata para ajudar a esculpir a nanofloresta em uma fina camada de silício sólido. Assim, tanto os nanofios do silício negro, quanto as nanopartículas de prata, contribuem para absorver a luz infravermelha.

Como o material é feito para absorver calor, foi necessário acrescentar uma estrutura flexível de espaçamento, contendo pequenos canais de ar, para que o revestimento não aqueça muito rapidamente.

Como ganho adicional, o revestimento de invisibilidade térmica consegue absorver fortemente a luz infravermelha de comprimentos médio e longo, o tipo de radiação emitida por objetos com temperatura similar à do corpo humano.

E, para enganar de vez as câmeras infravermelhas, a equipe adicionou pequenos elementos de aquecimento no meio do revestimento, o que permite criar imagens ilusórias.

Bibliografia:

Broadband and Ultrathin Infrared Stealth Sheets
Mohammad J. Moghimi, Guangyun Lin, Hongrui Jiang
Advanced Engineering Materials
DOI: 10.1002/adem.201800038




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