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Crean fibra que logra que uno sea invisible ante cámaras térmicas

Científicos de la Universidad de Zhejiang han desarrollado una capa que hace que un pequeño conejo sea prácticamente invisible para las cámaras infrarrojas, gracias a las fibras que imitan la estructura de los pelos del oso polar. Los pelos de un oso polar tienen un núcleo hueco, que refleja las emisiones de IR del cuerpo. Esta estructura ayuda a prevenir la pérdida de calor y mantiene a los osos calientes en ambientes árticos.

Pero los pelos tienen una ventaja adicional: pueden ocultar a los osos de las cámaras termográficas utilizadas en muchos dispositivos de visión nocturna. Los textiles que pueden imitar las capacidades de reflexión IR del cabello de oso polar pueden ser útiles en aplicaciones sigilosas, como ocultar soldados. Los intentos previos para hacer versiones sintéticas de los pelos han producido fibras que son demasiado débiles para ser prácticamente útiles.

Un equipo de la Universidad de Zhejiang ahora ha utilizado un método de hilado en frío para obtener fibras que son porosas, fuertes y altamente aislantes térmicamente. Contienen fibroína, una proteína que se encuentra en la seda, junto con una pequeña cantidad del polisacárido quitosano.

Los investigadores lentamente exprimieron una mezcla viscosa y acuosa de estos materiales a través de un anillo de cobre frío, formando una fibra congelada que contenía cristales planos de hielo. La liofilización de las fibras eliminó el hielo por sublimación para producir fibras fuertes de aproximadamente 200 micrómetros de ancho con hasta un 87 por ciento de porosidad. Después de variar las condiciones, como la viscosidad de la mezcla y la temperatura del anillo, descubrieron que ejecutar el proceso a menos 100 grados Celsius producía poros de aproximadamente 30 micrómetros de ancho, lo que ofrecía el mejor equilibrio entre resistencia y aislamiento térmico.

“Me sorprendió ver que la conductividad térmica de la fibra biomimética era incluso más baja que la del oso polar”, dice Hao Bai, quien dirigió el equipo.

No es la primera vez que se utiliza este método de formación de hielo para fabricar fibras porosas, afirma Sylvain Deville, director de investigación del Laboratorio de Síntesis y Funcionalización de Cerámica, que utiliza el método en su propia investigación. Pero, dice, el equipo demostró un buen control de las estructuras de fibra.

Para demostrar el potencial de sigilo térmico de las fibras, los investigadores las tejieron en un tejido para hacer una pequeña capa para un conejo de laboratorio en vivo. El calor corporal de la criatura era casi invisible por imágenes térmicas, ya sea que la temperatura de fondo fuera de 40 grados Celsius, 15 grados Celsius o -10 grados Celsius.

 

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