يمكن للضوء أن يلعب الحيل على أعيننا إذا نظرت إلى سطح لامع ، فإن ما تراه سيعتمد إلى حد كبير على البيئة المحيطة وظروف الإضاءة.
اتخذ باحثو بيركلي الآن تشويهًا للعين خطوة أخرى إلى الأمام ، حيث وجدوا طريقة لإغراق "الشراك الخداعية" المرئية في أسطح الأشياء بطريقة يمكن أن تخدع الناس إلى الاعتقاد أنهم يكتشفون صورة معينة في الأشعة تحت الحمراء غير موجودة بالفعل.
في ورقة بحث جديدة نُشرت اليوم في مجلة Advanced Materials ، وصف Junqiao Wu أستاذ UC Berkeley لعلوم المواد والهندسة ، وباحث ما بعد الدكتوراه Kechao Tang عملية قاموا فيها بإنشاء هياكل خاصة مصنوعة من أغشية هندسية رقيقة و دقيقة من مواد التنغستن المخدرة،ثاني أكسيد الفاناديوم.
ضوء الأشعة تحت الحمراء غير مرئية للعين البشرية ، ولكن يمكن اكتشافها بواسطة مجموعة من الأجهزة ، مثل نظارات الرؤية الليلية وكاميرات التصوير الحراري. يمكن للطلاء الذي طوره باحثو بيركلي أن يضبط بشكل فعال الأجسام المستهدفة بحيث ينبعث منها نفس الأشعة تحت الحمراء مثل البيئة المحيطة ، مما يجعلها غير مرئية لأجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء.
ولكن ما يجعل عمل الباحثين جديدًا بشكل خاص هو أنه يمكنهم معالجة الطلاء بطريقة تجعل الشخص الذي يحاول عرض الجسم بمثل هذا الجهاز يرى صورة خاطئة بدلاً من ذلك.
وكتب الباحثون في المجال "هذا الهيكل يوفر منصة عامة لمعالجة إشارات الأشعة تحت الحمراء غير المسبوقة".
لإنشاء الهياكل ، ركز وو وفريقه على طلاء الكائنات باستخدام ثاني أكسيد الفاناديوم المخدر التنغستن ، وهي مادة يمكن أن تتحول في درجة حرارة معينة من مرحلة العازل ، التي تمنع التوصيل الكهربائي ، إلى المعدن الذي يوصل الكهرباء.
مع الهندسة الحكيمة لملف المنشطات ، يمكن أن يتحول انتقال الطور المعدني-العازل ، مما يسمح للمادة بإصدار مستوى ثابت من الإشعاع الحراري عبر مجموعة واسعة من اختلافات درجات الحرارة (15-70 درجة مئوية). تمنع حالة التوازن هذه الكاميرات من اكتشاف إشارات الأشعة تحت الحمراء الحقيقية التي ينبعث منها الجسم عادة حول درجة حرارة الغرفة.
اكتشف باحثون آخرون إخفاء انبعاثات الأشعة تحت الحمراء بمواد مختلفة متغيرة الطور،في السابق ، قام العلماء في جامعة ويسكونسن في ماديسون بتجربة أكسيد النيكل الساماريوم ، بينما ركز المهندسون في جامعة تشجيانغ في هانغتشو ، الصين على الجرمانيوم والأنتيمون والتيلوريوم لتحقيق التمويه الحراري.
لكن الباحثين في بيركلي ، المدعومين من المؤسسة الوطنية للعلوم وبرنامج بكار ، يقولون إن تقنيتهم تمثل العديد من التطورات، لقد طوروا طبقات رقيقة للغاية من ثاني أكسيد الفاناديوم (أقل من 100 نانومتر) على هياكل مصنوعة من زجاج البورسليكات والياقوت و باستخدام الليزر النبضي ، قام الباحثون بتدوير الأغشية بكميات مختلفة من التنجستن ثم نقل المادة إلى شريط لاصق خاص يسمى شريط فيلم البولي إيثيلين.
يقول الباحثون أن هذه الطريقة توفر تمويهًا أفضل وأكثر اتساقًا لأن المنتج مرن ميكانيكيًا وخالي من الطاقة ومتكيف ذاتيًا مع التقلبات الزمنية وكذلك الاختلاف المكاني لدرجة الحرارة المستهدفة.
بالإضافة إلى ذلك ، من خلال التلاعب في تكوين ثاني أكسيد الفاناديوم المغطى بالتنغستن على الطلاء المطبق على شريط PE ، يمكن للباحثين إنشاء شرك للأشعة تحت الحمراء.
قال وو "كيف ننمي المادة التي تغير الصورة التي يعتقد الناس في النهاية أنهم يرونها".
وصف الباحثون في الورقة ترميز الحروف C-A-L على العينات التي وضعوها فيما بعد على سطح جسم ما،و يمثل لون الحروف درجة الحرارة التي يراها الناس عند المشاهدة من كاميرا الأشعة تحت الحمراء و على سبيل المثال ، يظهر اللون الأزرق C عند درجة حرارة ثابتة تبلغ 5 درجات مئوية ، والأزرق الفاتح A عند درجة حرارة ثابتة 15 درجة مئوية ، والأخضر L عند درجة حرارة ثابتة 25 درجة مئوية ، بغض النظر عن درجة الحرارة الفعلية للعينات.
على الرغم من أن درجة حرارة الجسم الفعلية تختلف اختلافا كبيرا من 35-65 درجة مئوية ، فإن الشخص الذي ينظر إلى الجسم من خلال نظارات الرؤية الليلية سوف يرى بوضوح "CAL" أكثر برودة ومستقلة عن درجة الحرارة الفعلية.
قال وو "يمكننا محو معلومات حقيقية وخلق معلومات خاطئة.بحيث يبقى CAL باردًا عندما تكون البيئة ساخنة."
يمكن أن يكون هذا النوع من التكنولوجيا مفيدًا للوكالات العسكرية والاستخبارية ، حيث تسعى إلى إحباط تقنيات المراقبة المتزايدة المعقدة و التي تشكل تهديدًا للأمن القومي، و قد يحتضن أيضًا تقنية التشفير المستقبلية ، مما يسمح بإخفاء المعلومات بأمان من الوصول إليها بطريقة غير مصرح بها.
Light can sometimes play tricks on our eyes. If you look at a shiny surface, what you see will largely depend on the surrounding environment and lighting conditions.
phys.org