La luz a veces puede jugar una mala pasada a nuestros ojos. Si miras una superficie brillante, lo que vea dependerá en gran medida del entorno circundante y de las condiciones de iluminación.

Los investigadores de Berkeley ahora han llevado la distorsión ocular un paso más allá, encontrar una manera de incrustar "señuelos" visuales en las superficies de los objetos de una manera que pueda engañar a las personas haciéndoles creer que detectan una imagen específica en el infrarrojo que en realidad no está allí.

En un nuevo artículo publicado hoy en la revista Materiales avanzados , Junqiao Wu, Profesor de ciencia e ingeniería de materiales de UC Berkeley, y el investigador postdoctoral Kechao Tang describieron un proceso en el que crearon estructuras especiales hechas de películas delgadas delicadamente diseñadas de dióxido de vanadio dopado con tungsteno.

La luz infrarroja es invisible para el ojo humano, pero puede ser detectado por una variedad de dispositivos, como gafas de visión nocturna y cámaras termográficas. Los revestimientos desarrollados por los investigadores de Berkeley pueden sintonizar eficazmente los objetos objetivo para que emitan la misma radiación infrarroja que el entorno circundante. haciéndolos invisibles a los dispositivos de detección de infrarrojos.

Pero lo que hace que el trabajo de los investigadores sea particularmente novedoso es que pueden manipular los revestimientos de manera que una persona que intente ver el objeto con un dispositivo de este tipo vería una imagen falsa.

"Esta estructura ofrece una plataforma general para la manipulación y el procesamiento de señales infrarrojas sin precedentes, "escribieron los investigadores en el documento.

Para crear las estructuras, Wu y su equipo se centraron en recubrir objetos con dióxido de vanadio dopado con tungsteno, una sustancia que a ciertas temperaturas puede cambiar de fase de un aislante, que suprime la conductividad eléctrica, a un metal, que conduce la electricidad.

Con una ingeniería juiciosa del perfil de dopaje, la transición de fase aislante-metal puede igualar, permitiendo que la sustancia emita un nivel constante de radiación térmica en un amplio rango de variaciones de temperatura (15-70 grados Celsius). Este estado de equilibrio evita que una cámara detecte las verdaderas señales infrarrojas que un objeto emite normalmente alrededor de la temperatura ambiente.

Otros investigadores han explorado ocultar las emisiones infrarrojas con diferentes materiales de cambio de fase. Previamente, Científicos de la Universidad de Wisconsin en Madison experimentaron con óxido de níquel y samario, mientras que los ingenieros de la Universidad de Zhejiang en Hangzhou, China se centró en el germanio-antimonio-telurio para lograr el camuflaje térmico.

Pero los investigadores de Berkeley, respaldado por la National Science Foundation y el programa Bakar Fellows, dicen que su tecnología representa varios avances. Crecieron capas ultrafinas de dióxido de vanadio (menos de 100 nanómetros de espesor) en estructuras hechas de vidrio de borosilicato y zafiro. Usando láseres pulsados, Los investigadores doparon las películas con diferentes cantidades de tungsteno y luego transfirieron el material a una cinta adhesiva especial llamada cinta de película de polietileno (PE).

Los investigadores dicen que este método proporciona mejores camuflaje más consistente porque el producto es mecánicamente flexible, libre de energía e inherentemente autoadaptativo a la fluctuación temporal, así como a la variación espacial de la temperatura objetivo.

Adicionalmente, manipulando la configuración y composición del dióxido de vanadio dopado con tungsteno en los recubrimientos aplicados a la cinta de PE, los investigadores pueden crear un señuelo infrarrojo.

"La forma en que cultivamos el material cambia la imagen que la gente cree que ve, "Dijo Wu.

En el papel, Los investigadores describieron la codificación de las letras C-A-L en muestras que luego colocaron en la superficie de un objeto. El color de las letras representa la temperatura que las personas ven cuando ven desde una cámara de infrarrojos. Por ejemplo, la C azul muestra que está a 5 grados Celsius constantes, el azul más claro A a una constante de 15 grados Celsius, y la L verde a una constante de 25 grados Celsius, independientemente de la temperatura real de las muestras.

Aunque la temperatura real del objeto varía ampliamente de 35 a 65 grados Celsius, una persona que vea el objeto a través de gafas de visión nocturna verá claramente un "CAL" más frío que es independiente de la temperatura real.

"Podemos borrar información real y crear información falsa, "Wu dijo, "CAL se mantiene fresco cuando el ambiente está caliente".

Este tipo de tecnología podría resultar útil para agencias militares y de inteligencia, mientras buscan frustrar tecnologías de vigilancia cada vez más sofisticadas que representan una amenaza para la seguridad nacional. También podría incubar tecnología de cifrado futura, permitir que la información se oculte de forma segura del acceso no autorizado.