In un articolo pubblicato sulla rivista Advanced Materials, due ricercatori della UC Berkeley hanno descritto come incorporare "esche" visive nelle superfici degli oggetti in modo da indurre le persone a pensare di rilevare un'immagine specifica nell'infrarosso che in realtà non esiste. Questo tipo di tecnologia potrebbe rivelarsi utile per le agenzie militari e di intelligence per garantire la sicurezza nazionale.
La luce infrarossa è invisibile all'occhio umano, ma può essere rilevata da una vasta gamma di dispositivi, come occhiali per la visione notturna e termocamere. La vernice sviluppata da Junqiao Wu, professore di scienza dei materiali e ingegneria alla Berkeley, e il ricercatore post-dottorato Kechao Tang può efficacemente sintonizzare gli oggetti bersaglio in modo da emettere la stessa radiazione infrarossa dell'ambiente circostante, rendendoli invisibili ai dispositivi di rilevazione a infrarossi.
Inoltre, queste vernici, che sono realizzate con film sottili delicatamente ingegnerizzati di biossido di vanadio drogato con tungsteno, possono essere manipolate in modo tale che se una persona provasse a guardare l'oggetto con un dispositivo vedrebbe invece un'immagine falsa.
Il biossido di vanadio drogato con tungsteno è una sostanza che a determinate temperature può passare dall'essere un isolante che sopprime la conduttività elettrica ad essere un metallo che conduce l'elettricità.
La transizione da fase isolante a metallo può uniformarsi, consentendo alle sostanze di emettere un livello costante di radiazione termica su un'ampia gamma di variazioni di temperatura (15-70 gradi Celsius). Questo stato di equilibrio impedisce a una telecamera di rilevare i veri segnali a infrarossi che un oggetto normalmente emette intorno alla temperatura ambiente.
Come sono state sviluppate le vernici
I ricercatori di Berkeley, sostenuti dalla National Science Foundation e dal Bakar Fellows Program, hanno sviluppato strati ultrasottili di biossido di vanadio (meno di 100 nanometri) su strutture realizzate in vetro borosilicato e zaffiro. Usando laser pulsati, i ricercatori hanno drogato i film con diverse quantità di tungsteno e quindi trasferito il materiale su un nastro di polietilene (PE).
I ricercatori affermano che questo metodo fornisce un camuffamento migliore e più coerente perché il prodotto è meccanicamente flessibile, privo di energia e intrinsecamente auto-adattativo alle fluttuazioni temporali e alla variazione spaziale della temperatura nominale.
Inoltre, manipolando la configurazione e la composizione del biossido di vanadio drogato con tungsteno delle vernici applicate al nastro in PE, i ricercatori possono creare un'esca a infrarossi.
"Il modo in cui coltiviamo il materiale cambia l'immagine che le persone alla fine pensano di vedere," ha affermato Junqiao Wu.
Il processo di test
Nell'articolo, i ricercatori hanno descritto la codifica delle lettere C-A-L su campioni che in seguito hanno posizionato sulla superficie di un oggetto. Il colore delle lettere rappresenta la temperatura che le persone vedono quando guardano da una telecamera a infrarossi. Per esempio, la
C blu mostra che è ad una costante di
5° C, la
A blu più chiara ad una costante di
15° C e la
L verde ad una costante di
25° C, indipendentemente dalla temperatura effettiva dei campioni.
Anche se la temperatura effettiva dell'oggetto varia ampiamente da 35 a 65 gradi Celsius, una persona che osserva l'oggetto attraverso occhiali per la visione notturna vedrà distintamente una "CAL" più fredda che è indipendente dalla temperatura effettiva.
"Possiamo sia cancellare informazioni reali sia creare informazioni false," ha affermato Wu, "CAL rimane fresca quando l'ambiente è caldo."
Questo tipo di tecnologia potrebbe rivelarsi utile per le agenzie militari e di intelligence, poiché cercano di contrastare tecnologie di sorveglianza sempre più sofisticate che rappresentano una minaccia per la sicurezza nazionale. Potrebbe anche incubare la futura tecnologia di crittografia, consentendo alle informazioni di essere nascoste in modo sicuro da accessi non autorizzati.