no title

 基本的にどんな物質でも絶対零度以上の温度があれば熱放射(熱が電磁波として伝わる現象)を放つ。赤外線カメラが感知しているのもこれだ。

 そのため赤外線カメラを前にすれば、背景に溶け込むイカした迷彩服を着ていようが、闇夜にすうっと紛れ込もうがまったくの無意味。あなたの姿はまるっとお見通しなのだ。

 だが、居場所を告げ口してしまう熱特性を覆い隠して、赤外線カメラを欺くことができる新素材が開発された。

 その素材がすごいのは量子性が備わっているところだ。古典的な物理学では説明不能なあの不可思議な特性があるのだ。
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温度と熱放射を切り離す量子素材


 赤外線カメラを出し抜く技術はこれまでにもあった。たとえば、ここ最近開発されたグラフェンやブラックシリコンからできた素材は、電磁放射を翻弄し、カメラから物体を隠すことができる。

 しかし今回の量子素材は物体の温度と熱放射を切り離すという、なんだか物理法則を無視するかのような直感に反することをやってのける。

 別に物理法則を破っているわけではない。それでも、その効果は物理法則がこれまで考えられていたよりも案外柔軟である可能性を示唆しているという。


Infrared Camouflage Properties of Samarium Nickel Oxide


熱放射を隠し赤外線カメラに映らなくする


 酸化ニッケルサマリウム(samarium nickel oxide)が持つ特性のいくつかは、数十年前に発見されてからいまだに謎に包まれている。

 ここ10年ほど、その解明を試みてきたアメリカ・パデュー大学のシュリラム・ラマナサン氏は、その分子構造から酸素を取り除くと、優れた電流絶縁体として応用できそうな直感に反する特性を発見した。

 さらに酸化ニッケルサマリウムは、高温で絶縁相から導電相に切り替わる数少ない素材でもある。

 こうした特性を利用すれば、温度と熱放射を分離できる可能性があった。熱放射を操作して熱伝導を制御できるなら、赤外線カメラから見つかりにくくすることも、反対に目立たせることもできる。

1

 そこでラマナサン氏らは、サファイア基板を酸化ニッケルサマリウムでコーティングし、従来の素材と比べてみた。

 実験として各素材を100〜140度の範囲で熱してみたところ、他の素材では温度の上昇に応じて熱放射も上昇したが、酸化ニッケルサマリウムの場合は熱してもほとんど熱くなっているようには見えなかった。

 「通常、素材を加熱したり冷却したりすれば、電気抵抗がゆっくりと変化します。ですが、酸化ニッケルサマリウムの電気抵抗が見せる絶縁状態から導電状態への変化は、これまでのものとは違います。それが特定の温度の範囲ならば熱光特性をほぼ一定に保ちます」とラマナサン氏は説明する。

 つまり温度に応じて上昇する熱放射を隠してしまうので、それを手掛かりにする赤外線カメラには物体が見えなくなってしまうということだ。

2


プライバシーの保護や新しい光学機器の開発に期待


 温度から独立した熱放射が実証されたのは史上初であるとのこと。温度が変化しても熱放射は変化せず、その解離は30度以上にもなるという。

 この研究を応用することで、赤外線カメラからいろいろな物を隠してプライバシーを守れるようになるだけでなく、新しい光学機器を開発したり、赤外線カメラの性能アップにもつながると期待できるそうだ。

 この研究は『PNAS』(10月29日付)に掲載された。

References:Camouflage made of quantum material could hide you from infrared cameras - Purdue University News/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 09:25
  • ID:F8EqXdHD0 #

この素材すごいな。。。
超電導技術やコンピュータ基盤技術にも革新をもたらすかもしれん。

2

2. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 09:26
  • ID:li8Rwf0i0 #

よし、矛盾許容概念の発見までもう少しか。

3

3. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 09:27
  • ID:rx.08Pxq0 #

光学迷彩も開発中だし、熱光学迷彩もフィクションの世界のものではなくなるか…。



???「東レの隠れ蓑か」

4

4. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 09:37
  • ID:g2.qX.Kq0 #

ミノフスキー粒子かな?

5

5. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 09:39
  • ID:azA7OyiV0 #

ノーベル賞じゃん

6

6. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 09:41
  • ID:g4fAi.i10 #

つまりこの材料は温度が変化しても熱放射がそれに応じて変化しないから、他の方法で熱放射が制御できるなら赤外線カメラでは背景に溶け込んだように見せることが可能と言うことか。高温にならないと絶縁体のままだから電気を流すって手が使えないにしても、磁場やら応力やらでアプローチできそうだ。

しかし記事で制御法についても量子力学的特性についても全く言及されてないから、タイトルに偽りありってやつだな。

7

7. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 09:45
  • ID:n1fRs6kg0 #

なるほどわからん

8

8. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 10:13
  • ID:LBztgbOX0 #

プレデター「まじかよブーバに戻るわ」

9

9. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 10:57
  • ID:2cXPEHjq0 #

いい使い方だと水着でスケスケにならないし
芸能人らにはすげえ技術
アングラだとスパイや軍事用に使えそうだな

10

10. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 11:08
  • ID:VpkO.DYs0 #

当然兵器にも応用されるんだろうな

11

11. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 11:27
  • ID:R.WptJQj0 #

ミラージュコロイドかな?

12

12. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 11:46
  • ID:OrWvZbPe0 #

酸化ニッケルサマリウムから酸素抜いたらただのニッケルサマリウムになるやん

13

13. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 11:48
  • ID:fOBMje6c0 #

温度の割りに赤外線があんまりでないてことなんか?
その分はどこに行ってるんだろうか??

14

14. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 12:22
  • ID:kBMxKbmc0 #

一方シュワちゃんは泥を塗った

15

15. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 12:27
  • ID:6XPRVRSQ0 #

つまり、これでコーティングすれば放射冷却がほとんど無くなるつうことか。
冷蔵庫とか魔法瓶とか保温マグカップとか、温度を一定に保ちたい家庭の道具に革命が起きそうだな。

16

16. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 13:17
  • ID:6XPRVRSQ0 #

※9
スパイや軍事技術は、機密ではあるがアンダーグラウンドではない。
れっきとして合法の、国家事業。

17

17. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 13:39
  • ID:g4fAi.i10 #

>>15

現行技術でも熱はそれらの表面にほぼ出ないから、これを入れても熱放射が減るだけで伝導と伝達は他でカバーしないといけないから、そこまで変わらなさそうな感じがする。

でも窓にこの技術を応用できたらすごく助かる。透明にしてコーティングとか、繊維状にしてガラスに編み込むとか。冬だと窓とかのそばは本当に熱放射で肌寒くて困る。

18

18. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 13:40
  • ID:il1bsSws0 #

触ったら熱いけど、手をかざしても熱く感じないということか。

これは赤外線領域だけど、紫外線領域で同様の現象を起こさせるようにすれば

…忘れた。何か思いついたんだけど。

19

19. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 14:27
  • ID:36rtgKdw0 #

酸化ニッケルサマリウムですね?
そして超天才の僕は素晴らしいことをひらめきました!!

20

20. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 14:36
  • ID:lmebV.kD0 #

いくら電波反射面積の少ない米軍のステルス戦闘機といえど高速飛行による圧縮断熱やノズルからの熱は隠せず赤外線装置を積んだ戦闘機からなら40~20キロ圏内だと探知されてしまう、近距離ミサイルは赤外線誘導がほとんどだ。
この素材はそれらの対抗手段になり得る。

21

21. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 14:48
  • ID:6EhwvNmB0 #

これで作ったパンツを履けば熱くなったナニも隠せるわけですな

22

22. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 18:57
  • ID:lGKjZc9S0 #

赤外線と温度は比例するはずなのにこの物質は乖離させることができるのか。

23

23. 匿名処理班

  • 2019年12月21日 21:54
  • ID:8gBChJRo0 #

軍事用途で既に一般的のなったので民間技術公開したって感じだな

24

24. 匿名処理班

  • 2019年12月23日 00:42
  • ID:kwY.m6K70 #

放射熱は電磁波、光も電磁波
この技術の先には可視光の遮蔽も理論的に可能なんだろな
人間が思い描くあったらいいなの発想なんて時間がたてば大抵現実可能になる

25

25. 匿名処理班

  • 2019年12月23日 02:13
  • ID:qwOYKe4k0 #

軍事に利用されたらヤバイ事になりそうだな
IRセンサーが無意味になりそう

26

26. 匿名処理班

  • 2019年12月23日 06:34
  • ID:8Qh7FTHt0 #

>>18
ガンマ線波長なら放射線カットできるね
※だが触るとγ振動で手が融ける

27

27. 匿名処理班

  • 2019年12月23日 06:55
  • ID:C20G5.L20 #

まあ光って電場をもつ素粒子の運動(エネ状態の変化)によって突如として創り出される、光子という名の仮想素粒子の仮想的な作用(実体素粒子じゃない)だからね。
ほんで、熱は物質の運動状態(振動)
だから、熱運動により電荷素粒子の運動が左右されて通常は光子出てくるけど、
・原子の熱振動(生成・力学衝突摩擦、運動量伝達)
・素粒子振動(生成・仮想素粒子作用、エネ状態伝達)
本来違う物理現象なんだろうね

自分も始めて知って驚き

28

28. 匿名処理班

  • 2019年12月23日 07:02
  • ID:7V73cmlu0 #

>>3
京レでは?

東レ株式会社(とうレ、英称:Toray Industries, Inc.)は、大阪府大阪市北区中之島に大阪本社、東京都中央区日本橋室町に東京本社を置く、合成繊維・合成樹脂をはじめとする化学製品や情報関連素材を取り扱う大手化学企業。

東レは、実在する会社

29

29. 匿名処理班

  • 2019年12月29日 17:51
  • ID:DP8CdXE70 #

※18
>触ったら熱いけど、手をかざしても熱く感じない
それはそれで危険物だな
黒くないベンダブラックか

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