ABŞ və Danimarkadan olan alimlər obyektləri infraqırmızı kameralardan gizlədə və eyni zamanda onları ekstremal temperatur təsirlərindən qoruya bilən üçölçülü qurğu hazırlayıb sınaqdan keçiriblər. Əvvəlki işləmələrdən fərqli olaraq, yeni istilik “görünməzlik plaşı” mürəkkəb formalı obyektlərlə işləyir və istilik axınlarını demək olar ki, istənilən istiqamətdən idarə etməyə imkan verir.
Texnologiya mikrosxemlərin soyudulmasında, həssas elektronikanın qorunmasında və istilik vasitəsilə aşkarlanmağa qarşı maskalanma sistemlərində istifadə oluna bilər.
Tədqiqatı İllinoys Universitetinin Urbana-Şampeyn kampusunun mütəxəssisləri Danimarka Texniki Universitetindən olan həmkarları ilə birlikdə aparıblar. Nəticələr “Nature Communications” elmi jurnalında dərc olunub.
İstilik görünməzliyi necə işləyir?
Adi kameralar obyektlərin temperaturu ilə əlaqəli infraqırmızı şüalanmanı qeydə alır. Bunun sayəsində insanları, texnikanı və digər əşyaları hətta qaranlıqda da aşkar etmək mümkündür. Belə şəraitdə adi optik kameralar isə demək olar ki, faydasız olur.
Yeni qurğu bu aşkarlama prinsipindən yayınmağa imkan verir. O, istiliyi bloklamır, əksinə, istilik axınlarını gizlədilən obyektin ətrafından yönləndirir. Nəticədə plaşın arxasındakı temperatur paylanması, sanki orada heç bir maneə yoxmuş kimi qalır.
Beləliklə, infraqırmızı kamera üçün obyekt ətraf mühitin fonunda demək olar ki, seçilməz olur.
Qurğu daha bir funksiyanı yerinə yetirir: onun daxilindəki sahəni xarici temperatur təsirlərindən qoruyur. Beləliklə, texnologiya eyni zamanda həm istilik maskalanmasını, həm də temperatur izolyasiyasını təmin edir.
Tədqiqatın rəhbəri, İllinoys Universitetinin mülki və ətraf mühit mühəndisliyi kafedrasının professoru Şelli Çjan bildirib:
“Əsl istilik plaşı istiliyin hansı istiqamətdən gəlməsindən asılı olmayaraq işləməlidir”.
Onun sözlərinə görə, yeni işləmə mürəkkəb üçölçülü obyektləri demək olar ki, istənilən istiqamətdən gizlətməyə və konstruksiyanın daxilində sabit temperatur saxlamağa imkan verir.
Alüminium və rezinə bənzər material istilik axınlarını idarə edir
Tam funksional üçölçülü istilik plaşının yaradılması uzun müddət elmi baxımdan çətin məsələ olaraq qalıb. Əvvəlki eksperimental qurğular istiliyi əsasən düz səth boyunca yönləndirə bilir və ya yalnız müəyyən istiqamətdən gələn istilik axını şəraitində işləyirdi. Bu isə onların imkanlarını məhdudlaşdırırdı.
Problemi həll etmək üçün tədqiqatçılar xüsusi hazırlanmış materiallarla istiliyin yayılmasını idarə etməyin yollarını araşdıran transformasiya termotikası prinsiplərindən istifadə ediblər.
Yeni qurğunun əsas elementlərindən biri xüsusiyyətləri üç fəza istiqamətində ayrı-ayrılıqda tənzimlənə bilən torşəkilli konstruksiyadır. Bu, istiliyin konstruksiyanın müxtəlif hissələrindən nə dərəcədə səmərəli keçdiyini idarə etməyə və əvvəlki həllərlə müqayisədə daha geniş istilikkeçirmə diapazonu yaratmağa imkan verir.
Qurğu əks xüsusiyyətlərə malik iki materialdan hazırlanıb. Əvvəlcə üçölçülü metal çap texnologiyası ilə istiliyi səmərəli keçirən mürəkkəb alüminium torşəkilli konstruksiya yaradılıb. Daha sonra onun boşluqları istiliyi zəif keçirən, rezinə bənzər materialla doldurulub.
Bu iki komponentin birləşməsi istilik enerjisini gizlədilməsi nəzərdə tutulan sahədən yan keçən müəyyən trayektoriyalar üzrə yönləndirməyə imkan verir. Beləliklə, konstruksiya sadəcə istiliyin yayılmasına mane olmur, onun üçölçülü məkanda paylanmasını idarə edir.
Mikrosxemlərin soyudulmasından hərbi texnologiyalara qədər
Yeni işləmənin mümkün tətbiq sahələrindən biri elektronikadır. Müasir mikrosxemlər və digər yüksək məhsuldarlıqlı komponentlər böyük miqdarda istilik yaradır. Həddindən artıq qızma isə onların məhsuldarlığını və xidmət müddətini məhdudlaşdıra bilər.
Üçölçülü istilik axını idarəetmə texnologiyası həssas komponentlərdən istiliyin uzaqlaşdırılmasına, elektron cihazların daha səmərəli soyudulmasına və kəskin temperatur dəyişiklikləri şəraitində işləyən avadanlıqların qorunmasına kömək edə bilər.
Digər mümkün istiqamət avadanlıqların ekstremal temperatur təsirlərindən qorunmasıdır. Qurğu xaricdən gələn istilik axınlarını qorunan sahənin ətrafına yönləndirə bildiyinə görə, bu prinsip müxtəlif texniki vasitələr üçün istilik mühafizəsi sistemlərinin hazırlanmasında faydalı ola bilər.
Texnologiyanın infraqırmızı aşkarlanmadan gizlənmə məqsədilə istifadəsi də xüsusi maraq doğurur. Gələcəkdə bu cür konstruksiyalar avadanlıqların və digər obyektlərin istilik izlərini gizlətməyə, onların termal kameralar vasitəsilə aşkarlanmasını çətinləşdirməyə kömək edə bilər.
Bununla belə, tədqiqatın nəticələri insanı və ya istənilən texnikanı real şəraitdə tam görünməz edə bilən universal plaşın artıq yaradıldığı anlamına gəlmir. Hazırda xaricdən gələn istilik axınlarını yönləndirən konkret konstruksiyanın işləkliyi nümayiş etdirilib. Onun dəyişən şəraitdə, o cümlədən maskalanma məqsədilə praktiki istifadəsi üçün əlavə araşdırmalar tələb olunur.
Şelliy Çjanın sözlərinə görə, texnologiya istiliyin dəqiq idarə olunmasının və ya obyektlərin istilik şüalanması əsasında aşkarlanmasının qarşısının alınmasının vacib olduğu istənilən sahədə faydalı ola bilər.
İşləmənin əsas ideyası istiliyin daşıdığı informasiyanı idarə etmək imkanından ibarətdir.
Növbəti mərhələ: öz-özünə istilik yaradan obyektləri gizlətmək
Uğurlu sınaqlara baxmayaraq, alimlər qarşılarında duran daha bir mühüm problemi həll etməlidirlər: özləri istilik yaradan obyektləri gizlətmək.
Hazırkı konstruksiya xaricdən daxil olan istilik enerjisini yönləndirir və daxili sahəni temperatur təsirlərindən qoruyur. Lakin gizlədilən obyekt özü istilik yayırsa, bu, temperatur mənzərəsini dəyişə və onun yerini üzə çıxara bilər.
Problemin həlli üçün gizlədilən sahənin daxilində istilik enerjisini aktiv şəkildə idarə edə bilən daha təkmil materiallar və konstruksiyalar tələb olunur. Məqsəd dəyişən şəraitdən asılı olaraq istiliyi toplamaq, paylamaq və lazımi istiqamətə yönləndirməkdir.
Belə təkmilləşdirmələr texnologiyanın tətbiq imkanlarını genişləndirə bilər. Buraya elektron komponentlərin temperaturunun daha səmərəli idarə olunması ilə yanaşı, xarici şəraitə uyğunlaşan və infraqırmızı aşkarlanmanı çətinləşdirən sistemlərin yaradılması da daxildir.
“Biz bütün istiqamətlərdən işləyə bilən həqiqi üçölçülü istilik ‘görünməzlik plaşınının’ mümkün olduğunu göstərdik. Növbəti addım təkcə gizlədən və qoruyan deyil, həm də istiliyi faydalı üsullarla aktiv şəkildə idarə edən plaşlar yaratmaqdır”, – deyə Çjan bildirib.
