Co mají společného Harry Potter a bojová letadla? Oba se dokážou stát neviditelnými navzdory své fyzické přítomnosti. Korejští vědci toho nyní využili a vyvinuli speciální nanášecí inkoust.
Stručně:
- Harry Potter používá v prvním ročníku (Harry Potter a Kámen mudrců) plášť neviditelnosti, aby se mohl tajně pohybovat po škole.
- Korejští vědci vyvinuli inkoust z tekutého kovu, který může umožnit vznik nositelných maskovacích materiálů.
- Autoři výzkumu vidí pro svůj vynález budoucnost v civilních i vojenských aplikacích.
Fanoušci Harryho Pottera si možná vzpomenou na scénu z prvního dílu Harry Potter a Kámen mudrců: mladý čaroděj Harry dostane o svých prvních Vánocích v Bradavicích plášť po svém zesnulém otci. Brzy se s ním vydává na průzkum školy. Tkanina, utkaná z chlupů magického tvora, mu umožňuje se nepozorovaně pohybovat v zakázaném oddělení školní knihovny.
Na tomto konceptu nyní staví jihokorejští vědci z univerzity KAIST, kteří vyvinuli technologii podobnou tomuto plášti neviditelnosti. Jejich synteticko-elektrický produkt by mohl v budoucnu inteligentně skrývat roboty, lidi i válečné stroje.
Speciální kovový inkoust místo magických chlupů
V technickém kontextu znamená „neviditelný“ především neviditelný pro radar – tedy pro rádiové vlny. Aby bylo možné vytvořit maskovací technologii podobnou Potterovu plášti, je nutné elektromagnetické vlny na povrchu objektu rozptýlit tak, aby se jevil, jako by vůbec neexistoval. To vyžaduje světlo či radarové signály vhodně absorbovat, modulovat a odstínit.
Maskování je klíčové a příroda to ví. Mnoha živočichům nadělila přirozené kamuflážní vzory. V technické oblasti je však zásadní především neviditelnost pro radar.
Běžné kovové materiály jsou ovšem tuhé a obtížně roztažitelné. Při násilné deformaci snadno praskají. To dosud výrazně komplikovalo jejich použití v elektronice přizpůsobené lidskému tělu nebo u robotů, které mohou volně měnit tvar.
Řešení tohoto problému nyní představily výzkumné týmy vedené profesory Hyoungsoo Kimem a Sanghoo Parkem. Dne 16. prosince oznámily, že vyvinuly klíčovou technologii pro novou generaci roztažitelných maskovacích materiálů založených na tzv. Liquid Metal Composite Ink – kompozitním inkoustu z tekutého kovu.
Tekutý jako voda, pevný jako kov
Nově vyvinutý inkoust si zachovává své vlastnosti i při natažení na dvanáctinásobek původní délky. Je rovněž velmi odolný a i po téměř roce vystavení vzduchu a povětrnostním vlivům ztrácí jen minimálně na svém výkonu. Na rozdíl od běžných kovů je tento inkoust měkký a pružný jako guma, zároveň si však plně zachovává své kovové vlastnosti – včetně elektrické vodivosti, která je klíčová pro radarové stínění.
To je možné jednak proto, že použité kovy jsou při pokojové teplotě kapalné, jednak díky tomu, že se kovové částice během schnutí spontánně spojují. Vytvářejí přitom flexibilní síťovitou kovovou strukturu.
Výsledný materiál tak spojuje tekutině podobnou pružnost s kovu podobnou pevností. Extrémně jemné vzory, které lze díky inkoustu tisknout na velké plochy, navíc umožňují specifickou interakci elektromagnetických vln s podkladovým materiálem – a činí jej pro radar prakticky neviditelným.
Maskování štětcem
Podle autorů je výrobní proces velmi jednoduchý. Inkoust lze bez složitých postupů, vysokých teplot či laserů jednoduše vytisknout tiskárnou nebo nanést štětcem a poté nechat zaschnout. Neobjevují se přitom běžné problémy se sušením, jako jsou skvrny či praskliny, takže vznikají hladké a rovnoměrné kovové vzory.
Pro ověření funkčnosti inkoustu vytvořil výzkumný tým – ve světové premiéře – tzv. roztažitelný metamateriálový absorbér, jehož absorpční vlastnosti pro elektromagnetické vlny se mění podle míry natažení.
Pouhé natažení pružného substrátu po nanesení vzoru mění charakter absorbovaných elektromagnetických vln. To podle vědců ukazuje potenciál maskovací technologie, která by mohla objekty podle situace účinně skrývat před radarovými či komunikačními signály.
–etge–
