美军开发出新型红外线阻隔剂,将大幅提升作战人员的安全保障
2018-12-01 09:58:20   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

麦姆斯咨询报道,随着红外传感器的应用越来越广泛,美国陆军研究、发展和工程司令部埃奇伍德化学生物中心的科学家们正在研发一种红外线阻隔剂。这种遮蔽材料不仅能够阻挡红外探测,还能在战场上以气溶胶的形式进行散播。

美军开发出新型红外线阻隔剂,将大幅提升作战人员的安全保障

几个世纪以来,作战人员一直是利用烟雾之类的遮蔽物来阻挡敌人的视线,以确保在战场上的安全。

随着技术的进步和新威胁的出现,传统隐蔽作战能力必须进行现代化改造,使之能够更全面地躲避敌人的视线。据麦姆斯咨询报道,随着红外传感器的应用越来越广泛,美国陆军研究、发展和工程司令部埃奇伍德化学生物中心(RDECOM ECBC)的科学家们正在研发一种红外线阻隔剂。这种遮蔽材料不仅能够阻挡红外探测,还能在战场上以气溶胶的形式进行散播。

研究化学的Danielle Kuhn博士认为:“随着传感器技术的进步,通过改进烟雾弹来保卫作战人员四处搜寻,比以往任何时候都显得更加重要。那些认为烟雾弹保护过于原始的观点,是忽视了对传感器和阻隔技术的改进。因此,我们正在让烟雾技术也进入21世纪,以实现保护作战人员的目的。”

“如今,热成像和红外传感器的获取变得越来越容易。仅通过网络,你就能订购夜视镜。” Kuhn继续阐述道,“获得红外传感器技术如此便捷,这促使我们努力研制更先进的烟雾和遮蔽物,以确保作战人员的安全。”

红外传感器和夜视镜的快速发展,对作战人员的安全构成了巨大威胁。尽管普通烟雾可保护战士免遭受敌人肉眼的追踪和伤害,但却很可能暴露在红外探测下。如果能够使用红外线阻隔剂来对作战人员实施保护,这种情况就会得到有效改善。

红外线阻隔剂是一种可以阻挡红外光(有时也被称为热视觉)的微小气溶胶颗粒。它们可以通过手榴弹、烟火装置和烟雾发生器等多种方式散播。

Kuhn说:“减轻战场后勤是持久的实际需要。如果遮蔽物更有效,完成任务所需的遮蔽物就会更少。红外线阻隔剂尤为适用该情景。”

Kuhn博士在寻找高性能红外线阻隔剂的过程中,转向了静电纺丝导电纳米纤维,这种纤维因其导电性、形状和尺寸而具有较高的理论性能:它们的直径小于100纳米。通过静电纺丝工艺生产出来的纳米纤维,比另一种阻挡红外线的雾化材料薄片用途更广。

Kuhn说:“理论显示,纳米纤维为性能俱佳的阻隔剂,主要有以下原因:纳米纤维往往具有高的深宽比,如果材料具备高导电性且尺寸合适,那么它将削弱红外区域的遮蔽物。”

同时,纳米纤维在几何上具有较强的红外衰减特性。

Kuhn说:“你可以将纤维长度与电子穿过表面时的振荡频率联系起来,因此一旦纤维接触到辐射源,电子就会以特定频率在纤维表面振荡。振荡频率与特定波长有关。”

换句话说,这些纤维可阻挡红外光,这就使其烟雾成为更有效的遮光剂。此外,它们还可用于净化。

Kuhn说:“纳米纤维具有多重功能,它们具有可以降解化学威胁的催化过程。因此它们还可用于净化。”

静电纺丝是ECBC擅长的一项新兴技术,该技术可生产纳米纤维。

Kuhn解释说:“静电纺丝技术为我们提供了一个平台,可在不同尺寸下制造出许多不同种类的纳米纤维,这样就能创造出我们想要的纳米纤维,同时还能改变纤维的组成。你可以使这些材料功能化,然后制造出其他复合材料。因此,可以完成很多事情。”Kuhn补充道,这是个可扩展的过程。

“如果你要大规模生产这些材料,那是可行的,”Kuhn说,“在做研究级工作时,我们一般是做毫克量级的研究,这种量级的材料做现场研究是不现实的。”

最后,Kuhn总结道:“该技术可用作战场材料。静电纺丝技术的应用范围实在是太广了。”

延伸阅读:

《红外成像市场-2018版》

《非制冷红外成像技术与市场趋势-2017版》

《红外LED和激光二极管:技术、应用和产业趋势》

《红外新闻》-2018年上半年刊

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