Thiết bị tàng hình in 3D vô hiệu hóa camera hồng ngoại

Một bước tiến mới trong công nghệ ngụy trang vừa được các nhà khoa học Mỹ và Đan Mạch hiện thực hóa bằng việc chế tạo thành công một loại áo tàng hình đặc biệt. Thiết bị này sở hữu khả năng che giấu hoàn hảo các vật thể trước sự dò quét của camera hồng ngoại từ hầu như mọi góc nhìn.

Công nghệ dẫn nhiệt đa hướng đột phá

Trang tin Phys.org cho biết, các chuyên gia thuộc Đại học Illinois Urbana-Champaign phối hợp cùng Đại học Kỹ thuật Đan Mạch đã thiết kế thành công chiếc áo choàng nhiệt đa hướng ứng dụng công nghệ in 3D đầu tiên trên thế giới. Điểm vượt trội của phát minh này là giúp vật thể biến mất hoàn toàn trên màn hình tầm nhiệt ở bất kỳ phương hướng nào. Trái ngược với các mô hình tiền nhiệm vốn bị giới hạn trong không gian hai chiều hoặc chỉ hiệu quả ở những góc độ cố định, chiếc áo mới hoạt động bằng cách chuyển hướng dòng nhiệt chạy xung quanh vật thể thay vì cản trở chúng, tạo ra trạng thái trống rỗng ảo ảnh. Toàn bộ quy trình và nguyên lý hoạt động đã được nhóm tác giả trình bày chi tiết trên ấn phẩm của tạp chí khoa học uy tín Nature Communications.

Thông thường, các phương tiện chiến đấu như máy bay không người lái, lực lượng binh sĩ hay thậm chí là những bộ vi xử lý hoạt động quá công suất luôn tỏa ra một lượng nhiệt đặc trưng, khiến chúng dễ dàng bị nhận diện trong bóng tối bằng thiết bị chuyên dụng. Thế nhưng, loại vật liệu cải tiến này có thể xóa sạch các dấu vết bức xạ nhiệt bằng cách tái định hình phương thức lan tỏa năng lượng. Để làm được điều đó, các kỹ sư đã ứng dụng những quy luật truyền nhiệt cốt lõi để kiến tạo nên một hệ khung lưới nhôm in 3D có cấu trúc dạng tổ ong vô cùng tinh vi. Kế tiếp, họ sử dụng phương pháp đúc khuôn để phủ đầy cấu trúc này bằng một hợp chất dạng cao su có hệ số dẫn nhiệt cực thấp.

Kiểm soát dòng nhiệt linh hoạt trong môi trường biến động

Theo chuyên trang Interesting Engineering, bằng việc can thiệp trực tiếp vào kích cỡ ba chiều của các mắt lưới, đội ngũ phát triển có thể thiết lập chính xác khả năng truyền dẫn nhiệt tại từng điểm cụ thể. Cơ chế này buộc năng lượng nhiệt phải di chuyển men theo đường vòng quanh vật thể thay vì đi xuyên qua tâm, khiến nó trở nên hoàn toàn vô hình trước ống kính hồng ngoại. Điểm khác biệt lớn nhất so với các giải pháp truyền thống — vốn dễ bị vô hiệu hóa khi bối cảnh xung quanh hay góc camera thay đổi — là dòng áo tàng hình thế hệ mới vẫn giữ vững hiệu ứng ngụy trang ngay cả trên những bề mặt gồ ghề và trong các điều kiện môi trường liên tục dao động.

Áo choàng 3D giúp che giấu vật thể phát nhiệt trước camera hồng ngoại. Ảnh: Đại học Illinois Urbana-Champaign

Thử nghiệm thực tế và tiềm năng ứng dụng rộng rãi

Trong quá trình thử nghiệm lâm sàng, nhóm nghiên cứu đã đặt vật liệu này dưới các môi trường có mức chênh lệch nhiệt lượng cực kỳ gay gắt, đồng thời dùng camera tầm nhiệt để ghi nhận đường đi của dòng năng lượng. Kết quả cho thấy, dưới lăng kính của thiết bị giám sát bên ngoài, trường nhiệt độ phân bổ mượt mà và tự nhiên như thể không hề có sự xuất hiện của vật thể ẩn giấu. Thậm chí, công nghệ này còn bảo vệ thành công các vật thể có cấu trúc hình học phức tạp, điển hình là một mô hình đầu người 3D.

Phát minh này hứa hẹn mở ra nhiều hướng đi mới đầy triển vọng, từ việc tối ưu hóa hệ thống tản nhiệt cho các chip xử lý siêu nhỏ trong ngành điện tử, cho đến việc ngụy trang quân sự như che giấu xe tăng, thiết bị bay không người lái hay binh sĩ trước các cảm biến dò nhiệt của đối phương. Trong giai đoạn tiếp theo, các nhà khoa học hướng tới việc chế tạo các lớp màng bọc thông minh tích hợp đa chức năng, có khả năng chủ động hội tụ, khuếch tán hoặc điều hướng dòng nhiệt theo ý muốn bên trong khu vực cần bảo vệ.

Xin chân thành cảm ơn quý độc giả đã dành thời gian quan tâm và theo dõi bài viết này. Hãy tiếp tục khám phá thêm những thông tin khoa học và công nghệ hấp dẫn khác ngay phía dưới.