Material sintetizado pode camuflar objetos de câmeras infravermelhas

O revestimento ignora a tendência típica de objetos mais quentes, que procuram irradiar mais luz.

Autora: Emily Conover (Science News)

Link do texto original:  https://www.sciencenews.org/article/new-material-could-camouflage-objects-from-infrared-cameras

Os objetos mais quentes costumam brilhar mais do que os mais frios, destacando-se nas imagens infravermelhas. Mas um revestimento recém-projetado quebra essa regra de que mais quente, é mais brilhante. Para certos comprimentos de onda da luz infravermelha, o brilho do material não muda à medida que esquenta, relataram pesquisadores em 17 de dezembro de 2019 na Proceedings of the National Academy of Sciences.

Feito de óxido de níquel e samário, o revestimento fino “oculta as informações de temperatura das superfícies das câmeras infravermelhas” e pode, portanto, ser usado como um escudo de privacidade, diz o físico Mikhail Kats, da Universidade de Wisconsin-Madison.

Uma regra básica da física conhecida como lei de Stefan-Boltzmann afirma que o brilho da radiação térmica emitida por um objeto cresce rapidamente com o aumento da temperatura. Aumente o fogo em um fogão elétrico, por exemplo, e as bobinas ficam mais brilhantes. A mesma tendência vale para comprimentos de onda invisíveis da luz, como o infravermelho. As câmeras infravermelhas medem a quantidade de objetos de radiação térmica emitidos em comprimentos de onda infravermelhos para estimar suas temperaturas. Portanto, se a correlação entre temperatura e radiação for quebrada, a câmera poderá ser enganada.

O óxido de samário e níquel não desrespeita a lei de Stefan-Boltzmann. Em vez disso, o brilho crescente do material em temperaturas mais altas é neutralizado por uma diminuição de sua emissividade – a tendência de emitir radiação térmica. Essa diminuição ocorre devido à troca do material de um isolador para um metal. Os dois efeitos se equilibram para que, para certos comprimentos de onda infravermelhos, o brilho do material permaneça constante à medida que a temperatura muda, descobriram Kats e seus colegas.

Pesquisas anteriores identificaram substâncias que poderiam confundir as câmeras infravermelhas ao parecerem mais frias à medida que suas temperaturas aumentam. Mas o novo material alcança um ponto ideal em que a temperatura do material pode subir ou descer com pouco sinal da diferença de temperatura que aparece nas imagens infravermelhas. Em experimentos, os pesquisadores aqueceram uma amostra de safira revestida com o material, e sua temperatura nas imagens infravermelhas parecia praticamente inalterada de cerca de 105°C a 135°C.

“O fenômeno é bastante interessante”, diz o físico Karl Joulain, da Universidade de Poitiers, na França. Mas as aplicações atuais do material são “bastante limitadas”, diz ele. O efeito se aplica apenas a certos comprimentos de onda infravermelhos. Os detectores que observam outros comprimentos de onda ainda podem detectar a mudança de temperatura de um objeto.

Ainda assim, com os dispositivos de infravermelho se tornando mais baratos e comuns, “isso vem com um pouco de implicações de privacidade”, diz Kats. As câmeras podem ser usadas para procurar assuntos inconscientes por condições médicas, por exemplo, ou para detectar fontes de calor atrás de paredes finas.

Por enquanto, as altas temperaturas nas quais o efeito de camuflagem ocorre significa que não seria útil para ocultar pessoas. No entanto, Kats acredita que a faixa de temperatura pode ser alterada trabalhando com ligas de óxido de samário e níquel, que podem ter propriedades diferentes.

Para refletir… (nota exclusiva do autor)

Esses e outros avanços científicos na área da física térmica, podem ser utilizados como vantagem estratégica em guerras e conflitos armados contra países, guerras civis. O que você acha sobre o tema? Vamos pensar um pouco!

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