Já se změřit nenechám. Vědci ověřili způsob, jak obelstít termokamery

Zdálo by se, že měření teploty na základě infračerveného záření nelze „obelhat“. Skutečnost je ovšem jiná: s pomocí speciálně strukturovaných materiálů vědci dokázali termokamery naprosto zmást.

Záběry z termokamery na Staroměstském náměstí | foto: Slow TV

Termokamery zobrazují infračervené záření z povrchu těles i z okolního prostředí. V dnešní době mají termokamery rozmanité využití, jak v civilních, tak i ve vojenských aplikacích – od sledování úniků tepla z obydlí přes vyhledávání požárů, medicínskou diagnostiku až po navádění letounů a raket. Jde o užitečný nástroj, který řeší řadu problémů. To ale neznamená, že by termokamery byly neomylné. Vědecké týmy na různým místech světa vyvíjejí technologie, s jejichž pomocí by bylo možné termokamery a podobná zařízení zmást.

Záření různých vlnových délek si dokáže pohrát s našimi smysly. Když se například díváme na lesklé povrchy, tak to, co vidíme, obvykle záleží na bezprostředním okolí takového objektu a rovněž na momentálních světelných podmínkách. Tým americké University of California v Berkeley navázal na tyto optické „klamy“ a vymyslel postup, jak vytvořit na povrchu vybraných objektů vizuální „návnady“. Tyto návnady dovedou zmást infrakamery a následně i jejich obsluhu, která detekuje infračervený obraz, jaký tam ale ve skutečnosti není.

Infračervené čili tepelné záření je pro lidské oko neviditelné. V dnešní době ho ale může detekovat celá škála zařízení, od brýlí pro noční vidění až po zmíněné termokamery. Junqiao Wu a jeho spolupracovníci vyvinuli postup, s nímž je možné umístit na povrchy speciální film z oxidu vanadičitého, který je dopovaný wolframem. Tento film pak způsobí, že z povrchu objektu vyzařuje stejné infračervené záření jako z okolního prostředí. Díky tomu je takový povrch pro termokamery a podobná zařízení prakticky neviditelný.

Ještě lepší ale je, že takové speciální povrchy lze upravit tak, aby termokamerám předvedly falešný obrázek. Vytvoří infračervený signál něčeho, co tam ve skutečnosti není. Jak uvádějí tvůrci materiálu, s jejich povrchovými filmy je možné v doposud nevídané míře manipulovat a upravovat infračervené signály.

Klíčem k úspěch byl pro ně právě oxid vanadičitý dopovaný wolframem. U takového materiálu totiž dosažení určité teploty způsobí fázový posun. Z nevodiče, který potlačuje vodivost elektrického proudu, se v tu chvíli stane kov, který naopak dobře vede elektrický proud.

Stálá (ale falešná) teplota

Úpravou struktury materiálu je možné dosáhnout toho, že povrch s tímto materiálem vyzařuje konstantní infračervené záření, které je stabilní ve velkém rozsahu teplot okolí, od 15 do 70 stupňů Celsia. Tímto způsobem je možné zmást termokamery a zamaskovat skutečné infračervené signály, které by jinak objekt vyzařoval za dané teploty prostředí.

Podobné materiály zkoumaly i další vědecké týmy. Odborníci americké University of Wisconsin at Madison pracovali s oxidem niklu a samaria, zatímco na čínské Čeťiangské univerzitě ve městě Chang-čou zkoušeli vytvořit termální maskování ze směsi germania, antimonu a telluru.

Tým z Berkeley je ale přesvědčen, že dosáhl několika významných pokroků. Dokázali „napěstovat“ ultratenké vrstvy oxidu vanadičitého, které mají tloušťku menší než 100 nanometrů, na podkladu tvořeném borosilikátovým sklem a safírem. Následně použili laserové pulzy, s jejichž pomocí film oxidu vanadičitého dopovali různým množstvím wolframu. Nakonec takto vytvořený materiál přenesli na místo určení speciální lepicí páskou z polyethylenu.

Wu a jeho kolegové tvrdí, že jejich metoda nabízí lepší a spolehlivější kamufláž. Jejich materiál je totiž mechanicky flexibilní, nepotřebuje vnější zdroj energie a zároveň se dobře adaptuje jak na kolísání teploty v průběhu času, tak i na rozdíly teploty v prostoru. Tím, že badatelé manipulovali uspořádání a složení filmu z oxidu vanadičitého dopovaného wolframem, vytvořili infračervené „návnady“, tedy infračervené obrazy objektů, které ve skutečnosti neexistují.

Autoři nového materiálu již také v praxi předvedli, že skutečně funguje. Dokázali vytvořit falešné infračervené obrazy písmen „C“, „A“ a „L“, tedy počátku slova „California“, které pak následně umístili na vybraný povrch. Každé z těchto „písmen“ přitom vyzařuje infračervené záření odpovídající jiné teplotě povrchu. Když někdo na takto upravený povrch použije infračervenou kameru, tak zjistí, že písmeno „C“ vyzařují záření odpovídající konstantní teplotě 5 stupňů Celsia, písmeno „A“ záření odpovídající teplotě 15 stupňů Celsia a písmeno „L“ zase teplotě 25 stupňů Celsia. To vše bez ohledu na skutečnou teplotu daného povrchu.

Tým z Kalifornské univerzity v Berkley dokázal vytvořit „teplotní kamufláž“. Jejich materiál vyzařuje infračervené záření na vlnových délkáách, které odpovídají pouze jedné určité teplotě. Ač je tedy teplota povrchu v každém snímku odlišná, termokameře se jeví teplota každého písmene stále stejná. Písmeno „C“ vyzařuje záření odpovídající konstantní teplotě 5 stupňů Celsia, písmeno „A“ záření odpovídající teplotě 15 stupňů Celsia a písmeno „L“ zase teplotě 25 stupňů Celsia.

Jak to vidí termokamera

Vidí stejně dobře ve dne i v naprosté tmě. Podívejte se okem speciální termokamery na extrémními teplotami rozpálené Staroměstské náměstí.

I když se skutečná teplota dotyčného povrchu pohybovala v rozmezí 35 až 65 stupňů Celsia, když by někdo pozoroval povrch například s brýlemi pro noční vidění, tak by na něm stále viděl různě chladná písmena C, A a L. Jak podotýká Wu, tímto způsobem je možné vymazat reálnou informaci o daném povrchu a naopak vytvořit falešnou informaci, která může pozorovatele zmást.

Takovou technologii jistě uvítají vojáci a zpravodajci. V poslední době se objevují stále pokročilejší prostředky pro výzvědnou činnost a jistě by nebylo špatné mít možnost takové prostředky přelstít. Dalším možným využitím by mohlo být skrytí určitých informací, které pak následně přečte jen někdo, kdo bude vybavený potřebným zařízením.

Autor:
  • Nejčtenější

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

v diskusi je 125 příspěvků

26. března 2024

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo...

Z jaderné triády zbyly Britům už jen ponorky. A ty musejí posílit

v diskusi je 76 příspěvků

27. března 2024

Jadernou triádu tvoří strategické bombardéry s jadernými zbraněmi, mezikontinentální balistické...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Hlučínsko patří nám. Před 100 lety byl podepsán definitivní protokol o hranici

v diskusi je 45 příspěvků

28. března 2024

Před 100 lety definitivně skončily tahanice o československo-německé hranice. 28. března 1924 byl...

Rusko zastavilo odlet na ISS s první Běloruskou, letět měla i Američanka

v diskusi je 50 příspěvků

21. března 2024  10:23,  aktualizováno  14:26

Ve čtvrtek 21. března se necelých deset minut před půl třetí odpoledne měla vydat na Mezinárodní...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Američané odepsali modul, který je vrátil po půl století na Měsíc

v diskusi je 23 příspěvků

28. března 2024,  aktualizováno  11:41

Od začátku letošního roku je na Měsíci a kolem něj poměrně rušno. Vedle řady sond, které zamířily...

Za vyhynutím dinosaurům mohla být i doba temna

v diskusi nejsou příspěvky

29. března 2024

Dopad planetky je nyní většinou odborníků považován za hlavní příčinu vyhynutí zhruba 73 až 76 %...

Podívejte se na Boeing C-17 Globemaster, který do Česka přivezl nové vrtulníky

v diskusi jsou 2 příspěvky

29. března 2024

V sobotu 23. března dosedl v Praze nákladní letoun USAF, který vezl obzvlášť cenný náklad. Z...

Dočasná raketa se po téměř 70 letech loučí. Bude startovat naposledy

v diskusi jsou 4 příspěvky

28. března 2024  15:36,  aktualizováno  19:54

Tento čtvrtek stojí na startovací rampě mysu Canaveral poslední potomek raket Thor, nosič Delta IV...

Američané odepsali modul, který je vrátil po půl století na Měsíc

v diskusi je 23 příspěvků

28. března 2024,  aktualizováno  11:41

Od začátku letošního roku je na Měsíci a kolem něj poměrně rušno. Vedle řady sond, které zamířily...

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

Smoljak nechtěl Sobotu v Jáchymovi. Zničil jsi nám film, řekl mu

Příběh naivního vesnického mladíka Františka, který získá v Praze díky kondiciogramu nejen pracovní místo, ale i...

Rejžo, jdu do naha! Balzerová vzpomínala na nahou scénu v Zlatých úhořích

Eliška Balzerová (74) v 7 pádech Honzy Dědka přiznala, že dodnes neví, ve který den se narodila. Kromě toho, že...

Pliveme vám do piva. Centrum Málagy zaplavily nenávistné vzkazy turistům

Mezi turisticky oblíbené destinace se dlouhá léta řadí i španělská Málaga. Přístavní město na jihu země láká na...

Velikonoce 2024: Na Velký pátek bude otevřeno, v pondělí obchody zavřou

Otevírací doba v obchodech se řídí zákonem, který nařizuje, že obchody s plochou nad 200 čtverečních metrů musí mít...

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo divadelních...