Denne bærbare enhed camouflerer sin bærer uanset vejret

Forskere ved University of California San Diego udviklede en bærbar teknologi, der kan skjule sin bærer fra varmeregistrerende sensorer såsom nattesynsbriller, selv når omgivelsestemperaturen ændrer sig - en bedrift, som den nyeste teknologi ikke kan matche. Teknologien kan tilpasse sig temperaturændringer på få minutter, samtidig med at bæreren holdes komfortabel.

Enheden, som er på proof-of-concept-stadiet, har en overflade, der hurtigt afkøles eller opvarmes, så den passer til omgivelsestemperaturerne, camouflerer bærerens kropsvarme. Overfladen kan gå fra 10 til 38 grader Celsius (50 til 100,5 grader Fahrenheit) på mindre end et minut. I mellemtiden indersiden forbliver ved den samme temperatur som menneskelig hud, gør det behageligt for brugeren. Den trådløse enhed kan indlejres i stof, såsom et armbind. En mere avanceret version kunne bruges som jakke.

For at bygge enheden, holdet henvendte sig til et faseskiftende materiale, der ligner voks, men med mere komplekse egenskaber. Materialets smeltepunkt er 30 grader Celsius (omtrent 86 grader F), samme temperatur som overfladetemperaturen på menneskelig hud. Hvis temperaturen på ydersiden af ​​enheden er højere end det, materialet vil smelte og stabilisere sig, isolering af bæreren; hvis det er koldere, det vil langsomt stivne, stadig fungerer som et isolerende lag.

Holdet, ledet af UC San Diego professor i mekanik og rumfartsteknik Renkun Chen, detaljerede deres arbejde i et nyligt nummer af tidsskriftet Avancerede funktionelle materialer .

I teknologiens kerne er materialer, der kan skabe varme- eller køleeffekter, når den omgivende temperatur ændres, og fleksibel elektronik, der kan indlejres i tøj. Enhedens ydre lag er drevet af en teknologi, som Chen og hans kolleger har beskrevet i et papir Videnskabens fremskridt i maj 2019. Den er lavet af termoelektriske legeringer - materialer, der bruger elektricitet til at skabe en temperaturforskel - indlagt mellem elastiske elastomerplader. Den drives af et batteri og styres af et trådløst printkort. Enheden afkøles eller opvarmes fysisk til en temperatur, som bæreren vælger.

Nuværende topmoderne varmecamouflageteknologi består af en overfladebelægning, der ændrer, hvor meget varme tøj afgiver på overfladen. Belægningen absorberer varmen fra bærerens krop og reflekterer kun nok energi til at matche den omgivende temperatur. Imidlertid, belægningen virker kun ved en forudbestemt temperatur. Hvis den omgivende temperatur stiger eller falder, det virker ikke længere.

Forskernes største udfordring er nu at skalere teknologien op. Deres mål er at skabe en jakke med teknologien indbygget, men under de nuværende forhold, tøjet ville veje 2 kg (ca. 4,5 lbs.), være omkring 5 millimeter tyk og kun fungere i en time. Teamet vil søge at finde lettere, tyndere materialer, så tøjet kunne veje to eller tre gange mindre.