با این شنل حرارتی می‌توانید نامرئی شوید

شرکتی به نام ولبک (Vollebak) مدعی است ژاکت استتار حرارتی مجهز به گرافن اش ثابت می کند نامرئی شدن می تواند در آینده رخ دهد.

به گزارش تک ناک، رویای فناوری که به ما امکان نامرئی شدن بدهد مدت‌هاست که ذهن بشر را به خود مشغول کرده و به اتفاقی وسوسه کننده مبدل شده است.

اما این فناوری همچنان در قلمرو علمی تخیلی بودن باقی مانده است. اخیراً و در سال 2016، محققان به این نتیجه رسیده بودند که قوانین اساسی فیزیک به این معنی است که یک پوشش نامرئی واقعی امکان پذیر نیست.

روش‌های گذشته برای ساخت پوششهای  نامرئی کننده به مسدود کردن طول‌موج‌های الکترومغناطیسی خاص انعکاسی یا ساطع شده از اجسام متکی بود و هنگامی که  لازم بود چندین طول موج همزمان  مسدود شوند این روش دیگر پاسخگو نبود.

شاید دیگر اینطور نباشد

اختراعی در سال 2019 توسط یک شرکت کانادایی به نام Hyperstealth Technology ثبت شده ، نشان می‌دهد که می‌توان نور را به دور یک شی با استفاده از شنل کوانتومی خم کرد تا آن را ناپدید کرد (البته نه به صورت کامل) لذا  ارتش ها  در سرتاسر جهان به تلاش برای کارآمد کردن این فناوری ادامه می‌دهند.

در سال 2020، وزارت دفاع اسرائیل و شرکت فناوری Polaris Solutions یک صفحه پنهان کننده  بصری حرارتی 500 گرمی را معرفی  کردند که از پلیمرها برای پنهان کردن هر کسی یا هر چیزی در زیر آن استفاده می کند.

با این حال، در روشی جدید یک شرکت  با همکاری یک دانشگاه بریتانیایی – نشان می‌دهد که چیزی که زمانی به عنوان یک مسیر بسته در فناوری تصور می‌شد، می‌تواند دوباره باز شود. این شرکت، مستقر در بریتانیا که Vollebak نام دارد یک نمونه اولیه از یک ژاکت استتار حرارتی را توسعه داده است که می‌گوید نشان دهنده اولین گام مهم به سمت یک شنل نامرئی است..

استیو تیدبال، یکی از بنیانگذاران Vollebak می گوید: «از زمانی که شرکت را راه اندازی کردیم، به نامرئی بودن فکر می کردیم. زمانی که برای اولین بار شروع به کار کردیم، ادعاهای جسورانه‌ای داشتیم که می‌خواهیم برای آینده لباس بسازیم.

زمانی که تیدبال عکسی از یک ماده مبتنی بر گرافن را دید که می تواند یک دوربین مادون قرمز را فریب دهد تا فکر کند چیزی در آنجا وجود ندارد، برای اولین بار احساس کرد که ایده  شنل نامرئی می تواند به واقعیت تبدیل شود. تیدبال می‌گوید: «من فکر می‌کردم که این اولین قدم به سوی نامرئی شدن است.

این ماده توسط Coskun Kocabas، استاد مواد دستگاه های دوبعدی در دانشگاه منچستر و مرکز ملی گرافن ساخته شده است. در سال 2019، Vollebak به Kocabas نزدیک شد و پیشنهاد همکاری برای توسعه فناوری ماده ای  که در نهایت می تواند شبیه یک شنل نامرئی باشد، ارائه کرد. تیدبال می‌گوید: وقتی برای اولین بار پروژه را شروع کردیم، فکر می‌کردیم که ممکن است آن را ظرف سه ماه انجام دهیم.

توسعه اولین نمونه اولیه کمی بیشتر از آن زمان نیاز داشت. کوکاباس می‌گوید: «من چالش‌های مادی و چالش‌های کار با منسوجات را دست‌کم گرفتم. سه سال بعد، Vollebak و Kocabas بالاخره آماده هستند تا از ژاکت استتار حرارتی خود رونمایی کنند.

برخلاف رویکرد غیرممکن فیزیکی که در سال 2016 پایان  داده شد، این فناوری مبتنی بر لایه‌های گرافن است. کوکاباس می گوید: این ماده منحصر به فردی است که ما را قادر می سازد این سطوح نوری قابل تنظیم را ایجاد کنیم. این ژاکت از 42 صفحه گرافن به ابعاد 5 سانتی مترمربع تشکیل شده است که به قسمت بیرونی یک ژاکت متصل شده اند و توسط چگالی الکترون ماده کنترل می شود.

کوکاباس می‌گوید: ما یک پوشش چندلایه گرافن روی سطح داریم و یون‌ها را بین لایه‌های گرافن، شبیه به باتری‌های لیتیوم یونی، ترکیب می‌کنیم. یک ولتاژ توسط یک برنامه کامپیوتری از لایه‌ها عبور می‌کند که یون‌های درون مایعی را شارژ می‌کند که بین بیش از ۱۰۰ لایه گرافن قرار دارد و الکترون‌ها را جمع‌آوری می‌کنند.

کوکاباس ادامه می دهد: ما اساساً الکترون روی گرافن را کنترل می کنیم. وقتی صحبت از تابش حرارتی مادون قرمز به میان می آید، گرافن – یک ماده جاذب – را به یک ماده بازتابنده تبدیل می کند. رسانایی تقریباً بی‌نظیر گرافن به آن اجازه می‌دهد تا با اعمال ولتاژ روی آن، اپتیک هر لباس پوشیده شده در آن را کنترل کند.

Tidball پیشنهاد می کند که هر یک از آن 42 پنل را می توان به عنوان یک پیکسل در یک صفحه نمایش در نظر گرفت که می تواند به صورت جداگانه کنترل شود. او می‌گوید: یک روش ساده‌اندیشانه درباره آن این است که می‌توانیم آن را روشن و خاموش کنیم. یک راه کمی پیچیده‌تر این است که به جای روشن و خاموش کردن، ما می‌توانیم میزان تشعشع حرارتی ساطع هر یک از آن تکه‌ها را کنترل کنیم. انجام این کار می‌تواند پانل‌ها را قادر سازد تا دوربین مادون قرمز را فریب دهند تا پنل‌های داغ سرد و یا پنل‌های سرد داغ به نظر برسند.

البته، هر پنل باید برنامه ریزی شده و به یک مجموعه میکروکنترلر در داخل ژاکت منتقل شود. سپس آن میکروکنترلر ولتاژ عبوری از هر پانل روی ژاکت را با نرخ متفاوتی کنترل می‌کند، بسته به الگویی که کاربر می‌خواهد به آن برسد. Tidball می‌گوید: «نکته مهم این است که این کار را بدون تغییر دما در خود ژاکت انجام می‌دهد. فقط تابش حرارتی است که تغییر می‌کند.

آندریا آلو، استاد فیزیک انیشتین در دانشگاه سیتی نیویورک و یکی از محققانی که در سال 2016 گفت که پوشش نامرئی از نظر تئوری غیرممکن است، از اظهار نظر در مورد ادعاهای Vollebak خودداری کرد، زیرا این ادعاها فاقد یک مقاله معتبر علمی بود که اظهار نظر را در مورد آن  سخت می کرد.

برای درک اینکه پیشرفت علمی چه بوده است. ماریو پلائز فرناندز، محقق فوق دکترا در دانشگاه لیل و متخصص در مواد مرتبط با گرافن، می گوید که تنظیم مایعات یونی به صورت الکتریکی برای کنترل  تکه های گرافن  که چه دمایی را نمایش دهند،  در حال حاضر بسیار گران است. او اضافه می کند که استفاده از این فناوری “مسلماً امکان پذیر است”.

با این حال، پلائز فرناندز نسبت به اینکه چقدر ممکن است آنچه در حال حاضر ارائه  داده می شود در آینده به یک شنل نامرئی تبدیل شود، تردید دارد. او می گوید که تابش مادون قرمز و مرئی چیزهایی بسیار متفاوتی هستند. اگر آنچه آنها می گویند درست باشد، و این ماده، به طور فرضی، می تواند با هر طول موجی در طیف های مرئی تنظیم شود  چیزی که آنها دارند چیزی شبیه یک ژاکت آفتاب پرست مانند است ، نه یک شنل نامرئی.

در عوض، سیستم یک ورودی رنگ را از یک مکان یا شی خاص در پشت خود می گیرد و آن را در یک وصله  خاص قرار می دهد، اما آن رنگ ها نسبتا مسدود خواهند بود.

این شنل همچنین با نور پس زمینه مشکل دارد. او می‌گوید: «اگر در مقابل یک منبع نور بایستید، باز هم مانند یک سایه خواهید بود. آنها سعی می کنند آن را به عنوان یک شنل نامرئی قابل قبول در آینده معرفی کنند ، در حالی که یک دستگاه واقعاً جالب دارند: یک شنل نامرئی برای دوربین های حرارتی.

علی‌رغم ادعاهای جسورانه‌ای که این ژاکت را به شنل‌های نامرئی مرتبط می‌کند، Tidball و Vollebak در مورد این واقعیت که این چیزی بیش از یک اثبات مفهومی نیست، حرف اول را می‌زنند. برخلاف برخی از نوآوری‌های دیگر که شرکت پوشاک توسعه داده است، ژاکت استتار حرارتی هنوز به فروش نرسیده است و ممکن است برای مدتی قابل توجیح  نباشد. پوشندگان ژاکت، در حال حاضر، از طریق ناف با سیم  به یک کامپیوتر  متصل هستند. تیدبال می‌گوید: اگرچه سیم‌هایی از آن بیرون زده است، و با وجود اینکه به رایانه متصل است، هنوز برای من بسیار هیجان‌انگیز است. زیرا اولین ادغام لباس و فناوری شبیه دلورین در فیلم  بازگشت به آینده خواهد بود. با  سیم‌های بیرون زده از لباس به نظر می‌رسد که شخص از آزمایشگاه بیرون آمده است.

آنها در ابتدا زمان ساخت یک شنل نامرئی حرارتی را سه ماه تخمین زدند ولی ساخت آن 12 برابر آن زمان برد.اما حالا  Tidball در مورد تخمین اینکه چه زمانی نمونه اولیه ژاکت بدقواره می تواند به چیزی کاملاً پوشیدنی برای همه تبدیل شود، واقع بینانه تر می اندیشد.

او می‌گوید: قبل از اینکه بفهمید چگونه می‌توانید ژاکت را به گونه‌ای کوچک کنید که امکان فروش وجود داشته باشد در نهایت، شما هنوز پنج یا 10 سال با ساخت  نامرئی  واقعی فاصله دارید،. او می‌گوید: محصول فعلی فقط یک گام ، برای فریب دوربین‌های مادون قرمز است.

برخی از مراحلی که Vollebak را از نمونه اولیه به یک شنل نامرئی کامل می رساند، متکی بر سخت افزاری برای  تنظیم دقیق تر است. تیدبال می‌گوید: این ژاکت  42 تکه دارد و درست مانند آجرهای یک خانه، می‌توانید ملات بین آنها را به طور مؤثر ببینید. واضح است که هر تکه فقط  یک وصله است و چیز دیگری نیست. افزایش تعداد لکه ها از 42 به هزاران، در حالی که اندازه آنها کاهش می یابد تا انعطاف پذیرتر شوند و بتوانند در اطراف بدن خمیده شوند برای ساخت نمونه نهایی بسیار ضروری است. سپس آن تکه‌ها باید بیشتر از تغییر تابش حرارتی، بلکه تغییر رنگ نیز انجام دهند. به زبان ساده، پیکسل‌های گرافنی که استفاده می‌کنیم، اگر انرژی کافی داشته باشند، می‌توانند رنگشان را تغییر دهند. حدس من این است که اولین گام ها در تغییر رنگ ممکن است باینری باشد. اما هرگز شبیه پوست ماهی مرکب نخواهد بود.

کلمه کلیدی در باره این محصول  «هنوز» است. فروش شنل نامرئی به عموم مردم هنوز یک رویا برای Tidball است. اما سناریویی که او در صورت موفقیت در نظر می‌گیرد، نشان می‌دهد که هنوز چقدر کار باید انجام شود تا آن را ممکن کند. «می‌توانم تصور کنم که در جزیره‌ای بیابانی بازنشسته شوم و همه با لباس‌های نامرئی راه بروند. ممکن است چند دهه با این رویا فاصله داشته باشیم.»