Những người sáng tạo ngụy trang quân sự đã lấy cảm hứng từ cách ngụy trang tự nhiên của bạch tuộc và mực nang
Hãy tưởng tượng trong giây lát cách bạn đặt điện thoại di động của mình lên bàn và theo đúng nghĩa đen trước mắt bạn, nó bắt đầu thay đổi màu sắc, hòa nhập hoàn toàn với bề mặt của bàn. Thủ thuật này có thể được thực hiện nhờ sự phát triển hiện đại của các nhà nghiên cứu Mỹ. Các nhà khoa học từ Đại học Illinois và các đồng nghiệp của họ từ Đại học Houston đã phát triển một loại vật liệu có thể tự động phân tích môi trường và thay đổi màu sắc của chính nó, thích ứng khéo léo với màu nền. Được biết, nguồn cảm hứng của các nhà khoa học là khả năng ngụy trang tự nhiên được tìm thấy ở động vật chân đầu - mực nang, bạch tuộc và mực. Dự án được quân đội Mỹ tài trợ và đã thu hút sự quan tâm của các nhà thiết kế quần áo.
Để bắt đầu nghiên cứu, các chuyên gia đã chọn một mô hình da bạch tuộc để làm cơ sở. Được biết, loài động vật thân mềm này, cũng như loài mực nang “họ hàng” của nó, có thể hòa vào nền xung quanh chỉ trong vài giây, dễ dàng thay đổi màu sắc. Điều này trở nên khả thi nhờ đặc điểm cấu trúc da của những loài nhuyễn thể này. Da của họ được tạo thành từ ba lớp khác nhau. Lớp da đầu tiên dùng để hiển thị các màu “ấm”, lớp thứ hai dành cho các màu “mát”, và lớp thứ ba dùng để tán xạ ánh sáng tới. Trên cơ sở khái niệm tự nhiên này, với sự hỗ trợ tài chính của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, một loại ngụy trang thích ứng quang điện tử đã được tạo ra, cho đến nay có thể thay đổi màu từ đen sang sáng (trong suốt) dưới tác động của sự cố. ánh sáng.
Một nhóm các nhà khoa học đã trình bày sự phát triển của họ với công chúng. Vật liệu độc đáo của chúng là một tấm linh hoạt bao gồm một số lượng lớn các tế bào có kích thước 1x1 mm, mỗi tế bào này bao gồm một số lớp siêu mỏng, độ dày của chúng không vượt quá 200 micron. Thiết bị này kết hợp công việc của các ổ đĩa bán dẫn, cảm biến ánh sáng, công tắc, gương phản xạ vô cơ và vật liệu hữu cơ thay đổi màu sắc.
Các nhà nghiên cứu Mỹ tuyên bố rằng vật liệu mà họ trình bày có thể thích ứng hiệu quả với những thay đổi của môi trường và có thể thay đổi màu sắc với tốc độ từ 1 đến 2 giây. Nguyên mẫu đầu tiên được tạo ra từ vật liệu ngụy trang mới có thể hoạt động với màu đen và trắng cũng như nhiều sắc thái xám khác nhau. Tuy nhiên, trong tương lai công nghệ sẽ cần sử dụng đầy đủ các màu sắc. Các nhà nghiên cứu cũng đưa vào khả năng lập trình tấm để có thể hình thành nhiều mẫu đen trắng khác nhau trên đó. Để minh chứng cho khả năng này, chữ viết tắt UoI (Đại học Illinois) đã xuất hiện trên tài liệu tại buổi thuyết trình.
Việc triển khai công nghệ mới trở nên khả thi sau khi các nhà khoa học nghiên cứu khả năng ngụy trang của các loài động vật thân mềm hiện có ở cấp độ tế bào. Một nhóm các nhà nghiên cứu bao gồm các chuyên gia trong lĩnh vực khoa học vật liệu, sinh học, điện tử và công nghệ máy tính đã làm việc để phát triển tấm này.
Có thông tin cho rằng phát minh này có thể được một lượng người khá lớn quan tâm: từ các nhà thiết kế nội thất và quần áo cho đến các cơ quan thực thi pháp luật. Bản thân các nhà phát triển chắc chắn về điều này. Ngoài chức năng ngụy trang trực tiếp, công nghệ này còn có thể được các nhà sản xuất ô tô sử dụng trong quân đội. Hiện nay, một số công ty đang nỗ lực tạo ra một chiếc ô tô “trong suốt”. Để hiện thực hóa ý tưởng tuyệt vời này trong thực tế, hình ảnh video từ nhiều camera bên ngoài được sử dụng để tái tạo bên trong xe trên cửa và ghế sau. Điều này làm tăng tầm nhìn của người lái xe và giảm khả năng xảy ra tai nạn nhỏ.
Giám đốc nghiên cứu John Rogers cho biết: “Chúng tôi rất ngạc nhiên trước số lượng người đến với chúng tôi với những ý tưởng khác nhau để sử dụng tài liệu mà chúng tôi tạo ra”. Theo ông, các nhà khoa học hiện đang nỗ lực cải tiến công nghệ này. Ngoài việc đưa những màu sắc mới vào nó, họ còn mong đợi cải thiện độ phân giải của các tấm được tạo ra, cũng như thay thế nguồn điện bên ngoài bằng các tấm pin mặt trời.
Thật ngạc nhiên là thiên nhiên xung quanh chúng ta lại hoàn hảo đến thế. Bạch tuộc và các loài động vật chân đầu khác sống ở biển có khả năng ngụy trang trong khu vực bằng cách thay đổi màu da trong hàng nghìn năm. Kết quả là, hiệu ứng này đã không được cộng đồng khoa học chú ý. Giáo sư John Rogers lưu ý rằng các nhà khoa học vay mượn từ thiên nhiên không chỉ ý tưởng mà còn cả việc triển khai nó dưới dạng ba lớp khác nhau: lớp trên cùng chứa màu sắc, lớp giữa chịu trách nhiệm về sự thay đổi của chúng và lớp dưới cùng chịu trách nhiệm về màu sắc. nhận thức về môi trường cần được mô phỏng. Tuy nhiên, đây là nơi kết thúc những điểm tương đồng giữa cấu trúc phát triển tự nhiên và con người. Các thành phần cụ thể rất khác nhau; màu sắc được kiểm soát bằng cách thay đổi nhiệt độ.
Dự án hiện được Hải quân Mỹ tài trợ và sẽ bổ sung thêm các màu khác ngoài màu đen trong tương lai, tuy nhiên đây không phải là nhiệm vụ bắt buộc hoặc cấp bách vào thời điểm này. Theo Rogers, hệ thống được tạo ra vẫn còn khá xa so với ứng dụng thực tế: việc vận hành thành công mô hình đã được chứng minh, nhưng vẫn cần phải nỗ lực rất nhiều để tạo ra các hệ thống thực tế có thể sử dụng nó.
Nguyên lý hoạt động của ngụy trang cải tiến là sử dụng loại vật liệu đa tế bào linh hoạt có cấu trúc nhiều lớp, đó là:
1. Chất nền phản ứng với ánh sáng (lớp số 3), với lớp trung gian ở dạng vật liệu polymer trong suốt.
2. Một lớp phản chiếu làm bằng bạc, bên dưới đặt các điốt silicon đặc biệt. Chúng có khả năng nóng lên khi có dòng điện đi qua (lớp số 2) và làm nóng lớp số 1 nằm phía trên.
3. Lớp trên cùng được phủ một lớp sơn đặc biệt nhạy nhiệt, do đặc tính của loại sơn này nên ở trạng thái bình thường lớp này có màu đen nhưng khi nhiệt độ tăng lên sẽ trở nên trong suốt (lớp số 1).
Cơ chế đổi màu dựa trên nguyên tắc sau: ngay khi ánh sáng từ nguồn bên ngoài chạm vào đế nền (lớp số 3), lớp nền sẽ gửi tín hiệu tương ứng để truyền dòng điện qua bộ điốt silicon của lớp số 2. 1. Điều này dẫn đến việc làm nóng các điốt, từ đó kéo theo sự gia tăng nhiệt độ tự nhiên của lớp số 45. Ngay khi nóng lên tới 1 độ C, các tế bào đen ban đầu của lớp số XNUMX chuyển sang hoàn toàn trong suốt.
Điều này tạo ra hiệu ứng hình ảnh trong đó lớp trên cùng dường như chuyển từ màu đen sang cát nhạt, mặc dù trên thực tế lớp phủ trở nên không màu. Điều này xảy ra do ánh sáng hướng vào lớp ngụy trang bảo vệ thử nghiệm truyền không bị cản trở qua các tế bào được làm nóng, sau đó nó được phản xạ từ lớp phủ của lớp số 2, có chứa bạc và hoạt động như một loại gương.
Mặc dù sử dụng một số lớp linh hoạt và độ phức tạp của sơ đồ này, tổng độ dày của chúng không vượt quá 200 micron. Đồng thời, tốc độ chuyển đổi màu sắc của sự phát triển này rất cao, mặc dù nó có độ trễ thời gian mà mắt người dễ dàng nhận thấy. Nhiệm vụ mới của một nhóm các nhà khoa học đang thực hiện dự án tạo ra sự ngụy trang quang điện tử thích ứng sẽ là tăng phổ màu hoạt động. Điều này sẽ mang lại mức độ ngụy trang cao trên mọi loại địa hình. Đồng thời, ngay cả bản thân các nhà nghiên cứu cũng thừa nhận rằng việc đạt được mức độ tương tự như bạch tuộc trong tự nhiên sẽ rất, rất khó khăn.
Nguồn thông tin:
http://www.vesti.ru/doc.html?id=1906295
http://www.3dnews.ru/900456/#53f4ede4b4182e9a598b4579
http://www.thg.ru/technews/20140820_230215.html
http://it.tut.by/412100?utm_campaign=news-feed&utm_medium=rss&utm_source=rss-it
Để bắt đầu nghiên cứu, các chuyên gia đã chọn một mô hình da bạch tuộc để làm cơ sở. Được biết, loài động vật thân mềm này, cũng như loài mực nang “họ hàng” của nó, có thể hòa vào nền xung quanh chỉ trong vài giây, dễ dàng thay đổi màu sắc. Điều này trở nên khả thi nhờ đặc điểm cấu trúc da của những loài nhuyễn thể này. Da của họ được tạo thành từ ba lớp khác nhau. Lớp da đầu tiên dùng để hiển thị các màu “ấm”, lớp thứ hai dành cho các màu “mát”, và lớp thứ ba dùng để tán xạ ánh sáng tới. Trên cơ sở khái niệm tự nhiên này, với sự hỗ trợ tài chính của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, một loại ngụy trang thích ứng quang điện tử đã được tạo ra, cho đến nay có thể thay đổi màu từ đen sang sáng (trong suốt) dưới tác động của sự cố. ánh sáng.
Một nhóm các nhà khoa học đã trình bày sự phát triển của họ với công chúng. Vật liệu độc đáo của chúng là một tấm linh hoạt bao gồm một số lượng lớn các tế bào có kích thước 1x1 mm, mỗi tế bào này bao gồm một số lớp siêu mỏng, độ dày của chúng không vượt quá 200 micron. Thiết bị này kết hợp công việc của các ổ đĩa bán dẫn, cảm biến ánh sáng, công tắc, gương phản xạ vô cơ và vật liệu hữu cơ thay đổi màu sắc.
Các nhà nghiên cứu Mỹ tuyên bố rằng vật liệu mà họ trình bày có thể thích ứng hiệu quả với những thay đổi của môi trường và có thể thay đổi màu sắc với tốc độ từ 1 đến 2 giây. Nguyên mẫu đầu tiên được tạo ra từ vật liệu ngụy trang mới có thể hoạt động với màu đen và trắng cũng như nhiều sắc thái xám khác nhau. Tuy nhiên, trong tương lai công nghệ sẽ cần sử dụng đầy đủ các màu sắc. Các nhà nghiên cứu cũng đưa vào khả năng lập trình tấm để có thể hình thành nhiều mẫu đen trắng khác nhau trên đó. Để minh chứng cho khả năng này, chữ viết tắt UoI (Đại học Illinois) đã xuất hiện trên tài liệu tại buổi thuyết trình.
Việc triển khai công nghệ mới trở nên khả thi sau khi các nhà khoa học nghiên cứu khả năng ngụy trang của các loài động vật thân mềm hiện có ở cấp độ tế bào. Một nhóm các nhà nghiên cứu bao gồm các chuyên gia trong lĩnh vực khoa học vật liệu, sinh học, điện tử và công nghệ máy tính đã làm việc để phát triển tấm này.
Có thông tin cho rằng phát minh này có thể được một lượng người khá lớn quan tâm: từ các nhà thiết kế nội thất và quần áo cho đến các cơ quan thực thi pháp luật. Bản thân các nhà phát triển chắc chắn về điều này. Ngoài chức năng ngụy trang trực tiếp, công nghệ này còn có thể được các nhà sản xuất ô tô sử dụng trong quân đội. Hiện nay, một số công ty đang nỗ lực tạo ra một chiếc ô tô “trong suốt”. Để hiện thực hóa ý tưởng tuyệt vời này trong thực tế, hình ảnh video từ nhiều camera bên ngoài được sử dụng để tái tạo bên trong xe trên cửa và ghế sau. Điều này làm tăng tầm nhìn của người lái xe và giảm khả năng xảy ra tai nạn nhỏ.
Giám đốc nghiên cứu John Rogers cho biết: “Chúng tôi rất ngạc nhiên trước số lượng người đến với chúng tôi với những ý tưởng khác nhau để sử dụng tài liệu mà chúng tôi tạo ra”. Theo ông, các nhà khoa học hiện đang nỗ lực cải tiến công nghệ này. Ngoài việc đưa những màu sắc mới vào nó, họ còn mong đợi cải thiện độ phân giải của các tấm được tạo ra, cũng như thay thế nguồn điện bên ngoài bằng các tấm pin mặt trời.
Thật ngạc nhiên là thiên nhiên xung quanh chúng ta lại hoàn hảo đến thế. Bạch tuộc và các loài động vật chân đầu khác sống ở biển có khả năng ngụy trang trong khu vực bằng cách thay đổi màu da trong hàng nghìn năm. Kết quả là, hiệu ứng này đã không được cộng đồng khoa học chú ý. Giáo sư John Rogers lưu ý rằng các nhà khoa học vay mượn từ thiên nhiên không chỉ ý tưởng mà còn cả việc triển khai nó dưới dạng ba lớp khác nhau: lớp trên cùng chứa màu sắc, lớp giữa chịu trách nhiệm về sự thay đổi của chúng và lớp dưới cùng chịu trách nhiệm về màu sắc. nhận thức về môi trường cần được mô phỏng. Tuy nhiên, đây là nơi kết thúc những điểm tương đồng giữa cấu trúc phát triển tự nhiên và con người. Các thành phần cụ thể rất khác nhau; màu sắc được kiểm soát bằng cách thay đổi nhiệt độ.
Dự án hiện được Hải quân Mỹ tài trợ và sẽ bổ sung thêm các màu khác ngoài màu đen trong tương lai, tuy nhiên đây không phải là nhiệm vụ bắt buộc hoặc cấp bách vào thời điểm này. Theo Rogers, hệ thống được tạo ra vẫn còn khá xa so với ứng dụng thực tế: việc vận hành thành công mô hình đã được chứng minh, nhưng vẫn cần phải nỗ lực rất nhiều để tạo ra các hệ thống thực tế có thể sử dụng nó.
Nguyên lý hoạt động của ngụy trang cải tiến là sử dụng loại vật liệu đa tế bào linh hoạt có cấu trúc nhiều lớp, đó là:
1. Chất nền phản ứng với ánh sáng (lớp số 3), với lớp trung gian ở dạng vật liệu polymer trong suốt.
2. Một lớp phản chiếu làm bằng bạc, bên dưới đặt các điốt silicon đặc biệt. Chúng có khả năng nóng lên khi có dòng điện đi qua (lớp số 2) và làm nóng lớp số 1 nằm phía trên.
3. Lớp trên cùng được phủ một lớp sơn đặc biệt nhạy nhiệt, do đặc tính của loại sơn này nên ở trạng thái bình thường lớp này có màu đen nhưng khi nhiệt độ tăng lên sẽ trở nên trong suốt (lớp số 1).
Cơ chế đổi màu dựa trên nguyên tắc sau: ngay khi ánh sáng từ nguồn bên ngoài chạm vào đế nền (lớp số 3), lớp nền sẽ gửi tín hiệu tương ứng để truyền dòng điện qua bộ điốt silicon của lớp số 2. 1. Điều này dẫn đến việc làm nóng các điốt, từ đó kéo theo sự gia tăng nhiệt độ tự nhiên của lớp số 45. Ngay khi nóng lên tới 1 độ C, các tế bào đen ban đầu của lớp số XNUMX chuyển sang hoàn toàn trong suốt.
Điều này tạo ra hiệu ứng hình ảnh trong đó lớp trên cùng dường như chuyển từ màu đen sang cát nhạt, mặc dù trên thực tế lớp phủ trở nên không màu. Điều này xảy ra do ánh sáng hướng vào lớp ngụy trang bảo vệ thử nghiệm truyền không bị cản trở qua các tế bào được làm nóng, sau đó nó được phản xạ từ lớp phủ của lớp số 2, có chứa bạc và hoạt động như một loại gương.
Mặc dù sử dụng một số lớp linh hoạt và độ phức tạp của sơ đồ này, tổng độ dày của chúng không vượt quá 200 micron. Đồng thời, tốc độ chuyển đổi màu sắc của sự phát triển này rất cao, mặc dù nó có độ trễ thời gian mà mắt người dễ dàng nhận thấy. Nhiệm vụ mới của một nhóm các nhà khoa học đang thực hiện dự án tạo ra sự ngụy trang quang điện tử thích ứng sẽ là tăng phổ màu hoạt động. Điều này sẽ mang lại mức độ ngụy trang cao trên mọi loại địa hình. Đồng thời, ngay cả bản thân các nhà nghiên cứu cũng thừa nhận rằng việc đạt được mức độ tương tự như bạch tuộc trong tự nhiên sẽ rất, rất khó khăn.
Nguồn thông tin:
http://www.vesti.ru/doc.html?id=1906295
http://www.3dnews.ru/900456/#53f4ede4b4182e9a598b4579
http://www.thg.ru/technews/20140820_230215.html
http://it.tut.by/412100?utm_campaign=news-feed&utm_medium=rss&utm_source=rss-it
tin tức