Εμπνευσμένοι από τη Χίμαιρα της ελληνικής μυθολογίας, ερευνητές στην Κίνα συνδύασαν τα χαρακτηριστικά τριών ψυχρόαιμων ζώων – του χαμαιλέοντα, του γυάλινου βατράχου και του γενειοφόρου δράκου – για να προτείνουν ένα υβριδικό υλικό που θα μπορούσε να γίνεται αόρατο.
Οι επιστήμονες, από τα πανεπιστήμια Jilin και Tsinghua, λένε ότι σχεδίασαν μια πειραματική εκδοχή – βασισμένη στην ξεχωριστή φυσική στρατηγική επιβίωσης κάθε ζώου – που θα μπορούσε να είναι μη ανιχνεύσιμη σε όλα τα φάσματα μικροκυμάτων, ορατού φωτός και υπέρυθρου φάσματος.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences, οι ερευνητές δήλωσαν ότι υιοθέτησαν μια προσέγγιση βασισμένη στη βιονική επιστήμη στο πρόβλημα των υφιστάμενων καμουφλάζ – την έλλειψη ευελιξίας τους σε διαφορετικά εδάφη.
«Το έργο μας μεταφέρει τις τεχνολογίες καμουφλάζ από το περιορισμένο σενάριο σε συνεχώς μεταβαλλόμενα εδάφη και αποτελεί μια μεγάλη πρόοδο προς την κατεύθυνση της νέας γενιάς αναδιαμορφώσιμων ηλεκτρομαγνητικών [που μπορούν] να αλλάζουν τις τοπολογίες των κυκλωμάτων», δήλωσαν οι ερευνητές.
Η μελέτη βασίζεται στις ραγδαίες πρόσφατες εξελίξεις στα μεταϋλικά – συνθετικά υλικά με τη μοναδική ικανότητα να χειρίζονται τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα – που εφαρμόζονται όλο και περισσότερο στις τεχνολογίες απόκρυψης.
Μέσω του ακριβούς ελέγχου των επιφανειακών δομών τους, τα μεταϋλικά μπορούν να αντανακλούν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα με συγκεκριμένους τρόπους, καθιστώντας τα αντικείμενα αόρατα στα ραντάρ. Αλλά οι προκαθορισμένες λειτουργίες τους μπορούν να παρέχουν καμουφλάζ μόνο σε ορισμένα περιβάλλοντα.
Το όραμα των επιστημόνων
Οι Κινέζοι επιστήμονες οραματίστηκαν ένα μεταϋλικό που θα μπορούσε να προσαρμοστεί σε διάφορες φασματικές συνθήκες και εδάφη, διατηρώντας παράλληλα την αντοχή του στην ανίχνευση του ορατού και υπέρυθρου φωτός, αναφέρεται στο έγγραφο.
Ονόμασαν το προτεινόμενο μεταϋλικό «Χίμαιρα», από το πλάσμα της ελληνικής μυθολογίας που αποτελείται από τρία διαφορετικά ζώα, επειδή ενσωματώνει τις χρωματικές αλλαγές του χαμαιλέοντα, τη διαφάνεια του γυάλινου βατράχου και την ικανότητα του γενειοφόρου δράκου να ρυθμίζει τη θερμοκρασία του.
Ο επικεφαλής συγγραφέας Xu Zhaohua, από το Πανεπιστήμιο Jilin, δήλωσε ότι είναι «ενδιαφέρον το γεγονός ότι μπορούν να βρεθούν κατάλληλες καταστάσεις εργασίας της μεταεπιφάνειας Chimera που ταιριάζουν και με τα πέντε εδάφη σε όλο το εύρος συχνοτήτων που μας ενδιαφέρει».
Ο χαμαιλέοντας
Η πρώτη έμπνευση των επιστημόνων ήταν ο χαμαιλέοντας, που είναι περισσότερο γνωστός για την ικανότητά του να αλλάζει το χρώμα και τον τόνο του δέρματός του. Το μεταϋλικό «Χίμαιρα» μιμείται τον χαμαιλέοντα προσαρμόζοντας τις ιδιότητες ανάκλασης μικροκυμάτων του ώστε να ταιριάζει με διαφορετικά τοπία, από υδάτινες επιφάνειες έως λιβάδια.
O γυάλινος βάτραχος
Ο σχεδιασμός της Χίμαιρας επηρεάστηκε επίσης από τον γυάλινο βάτραχο, που βρίσκεται στα τροπικά δάση της Κεντρικής και Νότιας Αμερικής, ο οποίος κρύβει το μεγαλύτερο μέρος του αίματός του στο συκώτι κατά τη διάρκεια του ύπνου, καθιστώντας το υπόλοιπο σώμα του διάφανο.
Οι ερευνητές ενσωμάτωσαν το κύκλωμα της Χίμαιρας ανάμεσα σε στρώματα πλαστικού PET και γυαλιού χαλαζία για να επιτύχουν ένα επίπεδο οπτικής διαφάνειας που θυμίζει το φυσικό αόρατο του γυάλινου βατράχου.
Ο γενειοφόρος δράκος της Αυστραλίας
Υπήρχε ακόμα η πρόκληση του πώς να κρύψουν τη θερμότητα που παράγεται από την ηλεκτρική ενέργεια που οδηγεί τα επιφανειακά κυκλώματα του μεταϋλικού, τα οποία θα μπορούσαν να εκτεθούν σε ανιχνευτές υπερύθρων. Για να αντιμετωπίσουν αυτό το ζήτημα, οι επιστήμονες στράφηκαν στον γενειοφόρο δράκο της Αυστραλίας.
Αυτά τα ερπετά ρυθμίζουν τη θερμοκρασία του σώματός τους αλλάζοντας το χρώμα της πλάτης τους, από ένα ανοιχτό κίτρινο όταν πρέπει να δροσιστούν σε ένα σκούρο καφέ που μπορεί να τα κρατήσει ζεστά.
Χρησιμοποιώντας έναν μηχανικά καθοδηγούμενο σχεδιασμό, οι ερευνητές δήλωσαν ότι ελαχιστοποίησαν τις θερμικές διαφορές του Chimera σε μόλις 3,1 βαθμούς Κελσίου (5,6 Φαρενάιτ), καθιστώντας το πρακτικά μη ανιχνεύσιμο στη θερμική απεικόνιση σε διάφορα εδάφη.
Μιμούμενοι τον τρόπο με τον οποίο οι γενειοφόροι δράκοι ανταποκρίνονται στο φυσικό τους περιβάλλον, η μεταεπιφάνεια της Χίμαιρας μπορεί να μειώσει σε κάποιο βαθμό την πιθανότητα ανακάλυψής της από την ανίχνευση θερμικής/θερμικής ακτινοβολίας σε μακρινό πεδίο.
Η μεταεπιφάνεια Χίμαιρα
Σύμφωνα με το έγγραφο, μια πειραματική έκδοση της μεταεπιφάνειας Χίμαιρα αναπτύχθηκε με μια διαδικασία πέντε βημάτων, ξεκινώντας με ένα σχέδιο σε πλαστικό, ακολουθούμενο από ένα σχηματισμό μεταλλικού πλέγματος και καταλήγοντας με χειροκίνητη συναρμολόγηση για την επίτευξη των δυνατοτήτων stealth πολλαπλών φασμάτων.
Οι ερευνητές δήλωσαν ότι οι πιθανές εφαρμογές της τεχνολογίας είναι τεράστιες, από στρατιωτικές χρήσεις μέχρι εργασίες προστασίας της άγριας ζωής.
Σε στρατιωτικά πλαίσια, η «Χίμαιρα» θα μπορούσε να παρέχει σημαντικά στρατηγικά πλεονεκτήματα, επιτρέποντας σε αντικείμενα ή προσωπικό να αναμειγνύονται απρόσκοπτα σε διάφορα περιβάλλοντα και να αποφεύγουν την ανίχνευση από ραντάρ, ανιχνευτές υπερύθρων και οπτικές συσκευές, ανέφερε οι επιστήμονες
«Η τεχνολογία θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στη μη επεμβατική παρατήρηση ζώων στα φυσικά τους ενδιαιτήματα. Ελαχιστοποιώντας τις ανθρώπινες επιπτώσεις στη συμπεριφορά της άγριας ζωής και το περιβάλλον, η Χίμαιρα θα μπορούσε να συμβάλει στις προσπάθειες διατήρησης» δήλωσαν οι ερευνητές.