Команда ученых из США создала материал, который может скрывать находящийся под ним объект от инфракрасных камер — тепловизоров. Статья о разработке была опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Сегодня инфракрасные камеры в основном используют военные для обнаружения замаскированных противников или в условиях плохой видимости. Но за последнее десятилетие ученые разработали больше десятка материалов, которые способны прятать тепловую сигнатуру находящегося под ними объекта. Все они были сделаны на основе графена или черного кремния и блокировали тепловое излучение, которое излучал объект под ними.

Новая разработка исследователей из Гарвардского университета, Массачусетского технологического института, Висконсинского университета в Мэдисоне и Университета Пердью работает по другому принципу. Она «разъединяет» объект и излучаемые им инфракрасные волны. Это достигается благодаря квантовым эффектам материала, состоящего из оксида самария-никеля.

Авторы новой работы исследовали оксид самария-никеля в течение десяти лет. Ранее в этом году они обнаружили, что этот материал является изолятором в среде с низким содержанием кислорода. А когда кислород удаляется из его молекулярной структуры, оксид переходит в нестабильный проводник. Также оксид самария-никеля — один из немногих материалов, которые могут переключаться с изолирующего состояния в проводящее в условиях высоких температур.

Ученые предположили, что материалы с этим свойством могут быть способны «отделять» тепловое излучение от объектов, которые его создают.

«Обычно, когда вы нагреваете или охлаждаете материал, электрическое сопротивление меняется медленно. Но для оксида самария-никеля оно изменяется нетрадиционно, так как он становится проводником из изолятора. Это позволяет ему сохранить свойства теплового излучения почти одинаковыми для определенного температурного диапазона», — рассказывает один из исследователей, профессор материаловедения в Университете Пердью Шрирам Раманатан.

Авторы создали пленки оксида на сапфировых подложках, после чего измерили спектр излучаемого материалом света по мере его нагрева и охлаждения. В отличие от других материалов, оксид самария-никеля практически не нагревался, поддерживая свою температуру между 105 и 135 °C, тогда как температура среды менялась в интервале 120 °C.

Эта работа, по словам ученых, открывает путь не только для создания стелс-технологий, но и для разработки новых типов оптики и даже улучшения самих инфракрасных камер.