کشف ماده گرمی که سرد به نظر می رسد

محققان به تازگی ماده ای کشف کرده اند که می تواند دوربین حساس به حرارت را فریب دهد و در حالی که گرم است طیف دمایی مواد سرد را داشته باشد.

قانون تابش جسم سیاه در فیزیک کوانتومی می‌گوید هر چه جسمی گرم تر شود، نور بیشتری در طول‌موج‌های کوتاهتر از خود گسیل می کند و سربازان بر مبنای همین اصل می توانند با استفاده از نور فروسرخ، دشمنان را حتی در تاریکی مطلق نیز شناسایی کنند.

اما به گزارش ایرنا به نقل از ساینس، محققان به تازگی ماده ای کشف کرده اند که رفتار ترمودینامیکی عجیبی را از خود نشان می دهد و در حالی که گرم تر می شود طوری به نظر برسد که گویا در حال سردشدن است.

این ماده به دلیل تعامل غیرمعمولی که با نور فروسرخ دارد می تواند پوشش مقاومی در برابر دوربین های حساس به حرارت داشته باشد و همچنین در بهینه کردن ابزارهای سرمایشی و گرمایشی به کار برده شود.

میکائیل کتس(Mikhail Kats) دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه ˈهارواردˈ در آمریکا با مطالعه بر روی رفتار ˈدی اکسیدوانادیومˈ با نور به این کشف مهم دست یافته است .

کتس و همکارانش در این مطالعه لایه باریکی از دی اکسید وانادیوم به ضخامت 150 نانومتر را بر روی لایه ای از یاقوت کبود قرار دادند.

در مرحله بعد محققان، نمونه دی اکسیدوانادیوم-یاقوت کبود را حرارت داده و با استفاده از دوربین حساس به حرارت مشخص کردند که چه مقدار نور فروسرخ با گرم شدن نمونه از آن گسیل می شود.

محققان مشاهده کردند که با گرم شدن نمونه از 60 درجه سلسیوس تا 74 درجه سلسیوس، رنگ نمونه به تدریج از آبی به قرمز تغییر می کند اما ناگهان اتفاق عجیبی می افتد به طوری که با افزایش دمای نمونه تا 100 درجه سانتی گراد، نمونه ، نور آبی از خود ساطع کرد و در همان وضعیت باقی ماند.

محققان گفتند : این پدیده واقعا جالب توجه است چرا که جسمی دارید که در 90 درجه سلسیوس دقیقا مانند 50 درجه سلسیوس به نظر می رسد. از آنجایی که دی اکسید وانادیوم به طور موثری دما را پنهان می کنند، از این رو به سربازان و هواپیماهای نظامی کمک می کند تا از شناسایی شدن توسط حسگرهای حرارتی مصون بمانند.

این ماده همچنین می تواند به دستگاه های تولیدکننده گرما این امکان را بدهد تا با گسیل تابش کمتر در شرایط سرد و تابش بیشتر در شرایط گرم در دمای ثابت باقی بمانند.

این فناوری می تواند انرژی را در ماهواره های فضایی که دمایشان را تنها از طریق جذب و گسیل نور کنترل می کنند، ذخیره کند.

نتایج این مطالعه در نشریه Physical Review X منتشر شد.

5353