Thermisch kontrollierte, aktive, nicht wahrnehmbare künstliche Haut im sichtbaren bis infraroten Bereich.
Die außergewöhnliche Fähigkeit der Kopffüßer, sich in jedem Hintergrund zu verstecken, hat Forscher dazu inspiriert, ihre faszinierende Fähigkeit zur Tarnung im Infrarot- (IR) und sichtbaren Spektrum zu reproduzieren. Jüngste Fortschritte boten eine Reihe physikalischer Mechanismen zur Reproduktion der Tarnfunktionen vonKopffüßer. Die meisten Arbeiten konzentrierten sich jedoch entweder nur auf die Tarnung im sichtbaren oder IR-Tarnbereich: nicht auf zwei Modi in einer einzigen Gerätestruktur, die je nach geeigneter Situation problemlos zwischen dem sichtbaren und dem IR-Modus wechseln kann.
Kürzlich demonstrierte die Gruppe von Prof. Seung Hwan Ko an der Seoul National University in der Republik Korea die im IR-Sichtbare aktive und Tarnhaut, die eine bedarfsgesteuerte Tarnplattform sowohl bei Tageslicht als auch bei Nacht mit einer einzigen Eingabevariable bietet: Temperatur (T). Das weiche thermoelektrische Gerät, das aktiv kühlen und heizen kann, dient als Rückgratstruktur zur Feinabstimmung der Oberfläche jedes Pixels und ermöglicht so eine thermische Tarnung im IR-Bereich durch Anpassung an die Umgebungstemperatur. Kos Gruppe erweiterte den Tarnbereich weiter auf das IR-bis-sichtbare Spektrum, indem sie thermochrome Flüssigkristalle an der Oberfläche einbaute, die das Lichtreflexionsvermögen (R) basierend auf der Gerätetemperatur ändern und so den Ausdruck einer Vielzahl von Farben durch Steuerung der Temperatur ermöglichen. Das Tarnsystem als Ganzes umfasst die beiden unabhängigen Spektren zu einem „Vollspektrum“ mit einer einzigen weichen Struktur durch Temperaturkontrolle.
Zusätzlich zu der Fähigkeit des Geräts, sowohl bei Tag als auch bei Nacht zu tarnen, ist das Gerät stark „pixelisiert“. Auf diese Weise kann die Tarnhaut mit dem anspruchsvollen thermischen und chromatischen Hintergrund verschmelzen oder sogar tarnen, wenn es sich in der Übergangsbewegung von einem Hintergrund zum anderen befindet. Schließlich demonstrierte die Gruppe die tatsächliche künstliche Tarnhaut auf der menschlichen Epidermis, die sich 1. vor einem anspruchsvollen Hintergrund wie einem Busch oder 2. beim Übergang von einem Hintergrund zu einem anderen sowohl im IR- als auch im sichtbaren Spektrum tarnen kann.
Referenz: „Thermisch kontrollierte, aktive, nicht wahrnehmbare künstliche Haut im sichtbaren bis infraroten Bereich“ von Jinwoo Lee, Heayoun Sul, Yeongju Jung, Hyeonseok Kim, Seonggeun Han, Joonhwa Choi, Jaeho Shin, Dongkwan Kim, Jinwook Jung, Sukjoon Hong und Seung Hwan Ko, 14. Juli 2020,Fortschrittliche Funktionsmaterialien.
DOI: 10.1002/adfm.202003328
Beteiligte Forscher: Jinwoo Lee (Seoul National University), Heayoun Sul (Seoul National University), Yeongju Jung (Seoul National University), Hyeonseok Kim (Seoul National University), Seonggeun Han (Seoul National University), Joonhwa Choi (Seoul National University), Jaeho Shin (Seoul National University), Dongkwan Kim (Seoul National University), Jinwook Jung (Seoul National University), Sukjoon Hong (Hanyang-Universität) und Seung Hwan Ko (Seoul National University).
Diese Arbeit wurde durch einen Zuschuss der National Research Foundation of Korea (NRF) unterstützt, der im Rahmen des Basic Science Research Program (2017R1A2B3005706) finanziert wurde.
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