Переход в другую фазу — и тебя нет. Сенсоры молчат, лазеры слепнут, космос теряет цель

Учёные разработали новое мультиспектральное устройство для инфракрасной маскировки — оно не просто прячет тепло, но и умеет адаптироваться к условиям, благодаря фазовому материалу с уникальными оптическими свойствами.

Вдохновившись способностью листьев розоцветных растений отражать инфракрасное излучение, исследователи объединили в конструкции сразу несколько функций: скрытность в ИК-диапазоне, отвод тепла, защиту от лазеров и визуальную маскировку. Для тонкой настройки параметров они использовали алгоритм оптимизации роя частиц и метод конечных разностей во временной области.

Ключевую роль в устройстве играет фазовый материал In₃SbTe₂ (IST), способный менять структуру между аморфной и кристаллической. И в теории, и в лабораторных испытаниях он показал отличные результаты. В обоих состояниях удалось добиться маскирующего эффекта в атмосферных инфракрасных «окнах» — 3–5 и 8–14 микрон. Эмиссия составила 0,38 и 0,29 в аморфной фазе, и 0,36 и 0,08 — в кристаллической. Параллельно реализована лазерная невидимость с поглощением 0,99, 0,92 и 0,88 на длинах волн 1,064, 1,55 и 10,6 мкм соответственно.

Учёные также изучили, как материал отражает свет и как выглядит его микрорельеф. Чтобы проверить, насколько хорошо работает маскировка, они сравнили устройство с листом растения, кремниевой пластиной, углеродным покрытием и фольгой из серебра. Чем ближе значения эмиссии, тем труднее отличить объект в инфракрасном диапазоне.

Разработку представила команда из группы микро- и нанооптоэлектроники Национального университета оборонных технологий. Для отвода тепла применяются диапазоны вне атмосферных окон — 2,5–3 и 5–8 мкм. Также предусмотрена защита от лазерного излучения в трёх ключевых точках спектра: 1,064; 1,55 и 10,6 мкм.

Чтобы замаскировать объект в видимом свете, исследователи использовали материалы с высокой способностью поглощать свет. Геометрию верхнего слоя можно менять, добиваясь нужного цвета. По словам авторов, IST отлично подходит для задач динамической визуализации, кодирования и обратимого переключения между режимами.

За эту работу команда уже получила государственные и военные награды в области науки. Учёные оформили свыше 70 патентов, а сам проект демонстрирует, как IST можно объединять с технологиями фазового управления и нанесения узоров. Как и другие наноразработки двойного назначения , это устройство может найти применение в системах, которым важно оставаться невидимыми для многодиапазонных сенсоров.