211service.com
Nanoverf kan vliegtuigen onzichtbaar maken voor radar
Een nieuwe nanogestructureerde coating zou kunnen worden gebruikt om verven te maken voor stealth-vliegtuigen die 's nachts niet te zien zijn en die op elk moment van de dag niet door radar kunnen worden gedetecteerd. De coating, gemaakt van koolstofnanobuisjes, kan worden gebruikt om een object in totale duisternis te verhullen, waardoor het niet te onderscheiden is van de nachtelijke hemel.
Koolstofcamouflage: Een coating van koolstofnanobuisjes, zichtbaar in de scanning-elektronenmicrofoto bovenaan, maakt het tankpatroon onzichtbaar onder een lichtmicroscoop, onderaan.
Koolstofnanobuisjes hebben veel overtreffende trap eigenschappen, waaronder uitstekende sterkte en elektrische geleidbaarheid. Ze zijn ook het zwartst bekende materiaal. De lange rietjes van pure koolstof, elk met een diameter van slechts enkele nanometers, absorberen een breed spectrum van licht - van radiogolven via zichtbaar licht tot ultraviolet - bijna perfect. Onderzoekers profiteren van deze perfecte absorptie in zeer gevoelige beeldsensoren en andere prototype-apparaten.
L. Jay Guo , hoogleraar elektrotechniek en informatica aan de Universiteit van Michigan, besefte dat het nuttig kon zijn als een soort camouflage. Stealth-vliegtuigen, merkt hij op, zijn vaak zwart of donkerblauw geverfd om ze aan het zicht te onttrekken.
Guo's groep kweekte dunne bossen van verticale koolstofnanobuisjes op het oppervlak van verschillende driedimensionale objecten, waaronder een siliciumwafel met een patroon in de vorm van een kleine tank. Door de nanobuisjes lijken de objecten volledig plat en zwart, en verdwijnen ze tegen een zwarte achtergrond. De met nanobuisjes gecoate objecten reflecteren noch verstrooien het licht.
Dit effect werkt, zegt Guo, omdat de nanobuisjes perfect absorberen, en omdat wanneer ze worden gekweekt met wat ruimte ertussen, zoals in zijn experimenten, hun brekingsindex bijna identiek is aan die van de omringende lucht. Dit betekent dat licht niet uit de nanobuisjes zal verstrooien zonder te worden geabsorbeerd. Het werk wordt beschreven in het journaal Technische Natuurkunde Brieven .
Guo zegt dat als een vliegtuig dat is geverfd met de coating van nanobuisjes met een radarstraal wordt geraakt, er helemaal niets terugkaatst en het lijkt alsof er niets is.
Dit type verhulling is erg interessant, vooral omdat ze hebben aangetoond dat ze in de lucht werken, zegt Ray Baughman , directeur van het MacDiarmid NanoTech Institute aan de Universiteit van Texas in Dallas. Baughman toonde onlangs aan dat nanobuisjes een onzichtbaarheidsmantel kunnen vormen wanneer ze onder water worden verwarmd. De warmte van een vel nanobuisjes beïnvloedt de optische eigenschappen van het omringende water, waardoor de illusie van onzichtbaarheid ontstaat.
Onzichtbaarheidsmantels beschermen objecten door invallend licht te manipuleren, zodat het er eenvoudig omheen stroomt. Materialen die dit kunnen bereiken, moeten zeer nauwgezet worden gemaakt en werken meestal alleen met een zeer smal spectrum van licht, bijvoorbeeld microgolven of rood of groen licht. Nanobuisjes zijn relatief eenvoudig te maken en werken over een breed spectrum.
Het is echter nog niet praktisch om bossen van nanobuisjes rechtstreeks op het oppervlak van een vliegtuig te laten groeien - het kweken van dergelijke bossen is een proces met hoge temperatuur en hoge druk dat wordt uitgevoerd in kamers die veel kleiner zijn dan een vliegtuig. Maar Guo zegt dat het mogelijk moet zijn om de nanobuisjes te laten groeien op het oppervlak van kleine deeltjes die vervolgens in verf kunnen worden gesuspendeerd.