سرايا - في خطوة تبدو أقرب إلى الخيال العلمي، نجح فريق من الباحثين في تطوير عباءة إخفاء حرارية جديدة قادرة على جعل الأجسام غير مرئية أمام كاميرات الأشعة تحت الحمراء، وذلك عبر التحكم في حركة الحرارة بدلًا من حجبها فقط.
يعتمد الابتكار على هيكل معقد صُنع باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث تعمل الشبكة الداخلية على إعادة توجيه تدفق الحرارة حول الجسم المغطى، تمامًا كما ينحرف الماء حول صخرة في مجرى النهر.
وبدلًا من ظهور جسم ساخن وسط المشهد الحراري، ترى الكاميرا توزيعًا طبيعيًّا لدرجات الحرارة وكأن الجسم غير موجود.
وتقول شيلي تشانغ، أستاذة الهندسة المدنية والبيئية في جامعة إلينوي أوربانا-شامبين، في الولايات المتحدة الأمريكية: إن عباءة التخفي الحرارية الحقيقية يجب أن تعمل من جميع الاتجاهات، مؤكدة أن التصميم الجديد قادر على إخفاء أجسام ثلاثية الأبعاد معقدة مع الحفاظ على استقرار درجة الحرارة داخلها.
لطالما شكلت البصمة الحرارية تحديًا كبيرًا، إذ تكشف حرارة الأجسام، مثل: الجنود والطائرات المسيّرة والمعدات الإلكترونية، مواقعها بسهولة في الظلام.
لكن التقنية الجديدة تغير طريقة تعامل الحرارة مع البيئة المحيطة؛ ما يسمح بإخفاء الأثر الحراري عن أجهزة الاستشعار.
وللوصول إلى هذا الإنجاز، عاد الباحثون إلى القوانين الأساسية لانتقال الحرارة، وطوّروا بنية هجينة تجمع بين شبكة من الألومنيوم عالية التوصيل الحراري ومادة مطاطية منخفضة التوصيل.
وقد سمح التصميم ثلاثي الأبعاد بضبط حركة الحرارة بدقة، بحيث تنتقل حول الجسم بدلًا من اختراقه أو كشفه.
واختبر العلماء التقنية على أشكال معقدة وغير منتظمة، بما في ذلك نموذج ثلاثي الأبعاد لرأس بشري، ووجدوا أن مجال الحرارة الخارجي ظل يبدو طبيعيًّا تمامًا أمام الكاميرات الحرارية.
ولا تقتصر تطبيقات هذا الابتكار على مجال التخفي العسكري فقط، إذ يمكن أن يساعد مستقبلًا على تبريد الرقائق الإلكترونية فائقة الصغر، عبر توجيه الحرارة بعيدًا عن المناطق الحساسة داخل الأجهزة.
كما قد تستفيد منه الطائرات المسيّرة والمركبات العسكرية والأنظمة التي تحتاج إلى تقليل فرص اكتشافها حراريًّا.
ويرى الباحثون أن الخطوة القادمة ستكون تطوير "عباءات ذكية" قادرة على استشعار مصادر الحرارة الداخلية والتحكم في تبديدها بشكل ديناميكي؛ ما قد يفتح بابًا جديدًا في مجال التحكم بالمعلومات التي تحملها الحرارة، وفقًا لموقع "interestingengineering".
وكان هذا الابتكار ثمرة تعاون دولي جمع باحثين من الولايات المتحدة والدنمارك عبر شراكة مع الجامعة التقنية الدنماركية (DTU)، ونشرت النتائج في مجلة Nature Communications.
الرجاء الانتظار ...
التعليقات