211service.com
Nanofärg kan göra flygplan osynliga för radar
En ny nanostrukturerad beläggning skulle kunna användas för att göra färger för stealth-flygplan som inte kan ses på natten och som inte går att upptäcka med radar när som helst på dygnet. Beläggningen, gjord av kolnanorör, kan användas för att dölja ett föremål i totalt mörker, vilket gör det omöjligt att skilja från natthimlen.
Carbon camo: En beläggning av kolnanorör, synlig i svepelektronmikroskopet upptill, gör tankmönstret osynligt under ett ljusmikroskop, botten.
Kolnanorör har många superlativa egenskaper, inklusive utmärkt styrka och elektrisk ledningsförmåga. De är också det svartaste kända materialet. De långa stråna av rent kol, var och en bara några nanometer i diameter, absorberar ett brett spektrum av ljus – från radiovågor genom synligt ljus genom ultraviolett ljus – nästan perfekt. Forskare drar fördel av denna perfekta absorbans i mycket känsliga bildsensorer och andra prototypenheter.
L. Jay Guo , professor i elektroteknik och datavetenskap vid University of Michigan, insåg att det kunde vara användbart som ett slags kamouflage. Stealth-flygplan, noterar han, är ofta målade svarta eller mörkblå för att dölja dem.
Guos grupp odlade glesa skogar av vertikala kolnanorör på ytan av olika tredimensionella föremål, inklusive en kiselwafer mönstrad med formen av en liten tank. Nanorören gör att föremålen ser helt platta och svarta ut och de försvinner mot en svart bakgrund. De nanorörsbelagda föremålen varken reflekterar eller sprider ljus.
Denna effekt fungerar, säger Guo, eftersom nanorören är perfekt absorberande, och för att när de odlas med lite utrymme mellan dem, som i hans experiment, är deras brytningsindex nästan identiskt med den omgivande luften. Detta innebär att ljus inte kommer att spridas ur nanorören utan att absorberas. Arbetet beskrivs i journalen Bokstäver i tillämpad fysik .
Guo säger att om ett flygplan målat med nanorörsbeläggningen träffades med en radarstråle, skulle ingenting alls studsa tillbaka, och det skulle se ut som om ingenting fanns där.
Den här typen av cloaking är mycket intressant, särskilt eftersom de har visat drift i luft, säger Ray Baughman , chef för MacDiarmid NanoTech Institute vid University of Texas i Dallas. Baughman visade nyligen att nanorör kan bilda en osynlighetsmantel när de värms upp under vatten. Värmen från ett ark av nanorör påverkar de optiska egenskaperna hos det omgivande vattnet, vilket skapar en illusion av osynlighet.
Osynlighetskappor skyddar föremål genom att manipulera infallande ljus så att det helt enkelt flödar runt dem. Material som kan uppnå detta måste göras mycket noggrant och fungerar vanligtvis bara med ett mycket smalt ljusspektrum - t.ex. mikrovågor eller rött eller grönt ljus. Nanorör är relativt lätta att göra och fungerar över ett brett spektrum.
Men det är ännu inte praktiskt att odla skogar av nanorör på ytan av ett flygplan direkt - att odla sådana skogar är en högtemperatur- och högtrycksprocess som görs i kammare som är mycket mindre än ett flygplan. Men Guo säger att det borde vara möjligt att odla nanorören på ytan av små partiklar som sedan kan suspenderas i färg.