Исследователи из Китая представили инфракрасное маскировочное устройство, совместимое с несколькими спектральными диапазонами. Разработка основана на использовании фазового материала In₃SbTe₂ (IST), который позволяет эффективно сочетать функции инфракрасной маскировки, управления теплом, лазерной защиты и маскировки в видимом диапазоне.
Устройство спроектировано с учётом инфракрасных характеристик растений семейства Rosaceae. Цель — достичь многофункциональной маскировки, имитирующей поведение растительности в инфракрасном спектре. Проще говоря, технология пытается выдавать маскируемый объект за куст шиповника. Для оптимизации конструкции была применена технология роя частиц в сочетании с методом конечных разностей во времени (FDTD).
Уникальные свойства материала IST
Ключевым элементом технологии стал фазовый материал In₃SbTe₂, обладающий уникальными оптическими свойствами. В ходе моделирования и лабораторных испытаний были получены впечатляющие результаты: как в аморфном состоянии (aIST), так и в кристаллическом (cIST) устройство демонстрирует сверхнизкую излучательную способность в инфракрасных "атмосферных окнах" — диапазонах 3–5 мкм и 8–14 мкм.
- В аморфной фазе излучательная способность устройства составляет 0,38 в диапазоне 3–5 мкм и 0,29 в диапазоне 8–14 мкм.
- В кристаллической фазе — 0,36 и 0,08 соответственно.
Такие показатели обеспечивают высокоэффективную имитацию растительной маскировки и инфракрасную незаметность.
Устройство также эффективно рассеивает лазерное излучение при длинах волн:
- 1,064 мкм — поглощение 99%
- 1,55 мкм — поглощение 92%
- 10,6 мкм — поглощение 88%
Для маскировки в видимом диапазоне используется высокая степень поглощения, а геометрическая настройка верхнего слоя позволяет изменять цвет, что делает систему пригодной для адаптивной визуальной маскировки.
Термическое управление осуществляется за счёт использования внеатмосферных диапазонов (2,5–3 мкм и 5–8 мкм), позволяющих эффективно рассеивать тепло. Такое решение помогает устройству функционировать не только как маскировочная технология, но и как элемент активного температурного контроля.
По мнению учёных, новая система может использоваться в технологиях:
- обратимого переключения свойств,
- перенастраиваемой визуализации,
- динамического кодирования на основе фазовых изменений.
Разработка проводилась в Исследовательской группе микро-нанооптоэлектроники и интеллектуального сенсинга при Школе науки Национального университета оборонных технологий. Учёные уже подали и получили более 70 патентов, а их работы были удостоены национальных и военных наград.
Работа опубликована в журнале Opto-Electronic Advances.
