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.
Fotogalerie2

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.

Nejčtenější

KVÍZ: Znáte legendární i obyčejnější výrobky československých továren?

Vyzkoušejte si, jak znáte slavné i méně slavné zástupce československé techniky. V kvízu se zaměříme na dopravní prostředky.

Kam se hrabe Válka skladů. Vykládali jsme náhradní díly na unikátní bombardér

Letošní Aviatická pouť představila Česku nový přírůstek podhořanské letecké sbírky R.A.F. Station Czechoslovakia – britský bombardér Avro Anson, který je jediným letuschopným exemplářem verze Mk. I...

Parní lokomotivy s budkou na přídi nepůsobily uklidňujícím dojmem

Parní lokomotivy se stavěly i s kabinou vpředu. Výhodou byl výtečný výhled strojvedoucího, to se s klasikou vůbec nedalo srovnat. Druhá zásadní výhoda přicházela ke slovu při jízdě v dlouhých...

Apple uvedl „tekuté sklo“, zcela mění design systému pro všechna zařízení

Technologický gigant Apple se rozhodl zcela přepracovat vizáž operačního systému pro všechna svá zařízení. Je to největší změna designu od roku 2013, kdy byl představen systém iOS 7. Soustředí se na...

Byli jsme uvnitř bombardéru. Unikátní Avro Anson představí Aviatická pouť

Pokud počasí dovolí, bude to na severní polokouli první představení jediného letuschopného bombardéru Avro Anson původní verze Mk.I na světě. Již tuto sobotu 7. června má přiletět na Aviatickou pouť...

Armáda snila před 100 lety o bombardéru. Projekt Aera skončil neúspěchem

Dne 12. června 1925 vzlétl z letiště ve Kbelích první československý dvoumotorový bombardér domácí konstrukce – Aero A-24. Lidové noviny slavily technický úspěch i soběstačnost mladého státu. Jenže...

12. června 2025

Tuto změnu pocítí každý. Prohlížeče, jak je známe, možná brzy skončí

Internetové prohlížeče se od svého prvního široce rozšířeného nástroje na brouzdání webovými stránkami Mosaicem značně posunuly, ale stále je jejich primárním cílem dostat uživatele na požadovanou...

12. června 2025

Mobil vás odposlouchává nonstop. AI může řídit nákupy, práci i volný čas, líčí expert

Premium

Jsme svědky nové převratné revoluce. Zatímco před dvěma stovkami let nahradila pára lidské svaly, tentokrát umělá inteligence supluje lidský mozek. „Změny budou mnohem rychlejší, než si dovedeme...

11. června 2025

Říkej si, co chceš, ale nebude tě slyšet. To má být budoucnost svobody slova

Šéfka mikroblogovacího systému Bluesky poskytla obsáhlé interview webu Wired.com. Mimo jiné v něm zmínila i zásadu, kterou se hodlá řídit v oblasti svobody slova. Kupodivu připomíná deklarovaný...

11. června 2025  15:32

Únik kyslíku zastavil soukromou vesmírnou misi s účastí Maďara a Poláka

Mise Ax-4 k Mezinárodní vesmírné stanici byla odložena kvůli úniku tekutého kyslíku LOX. Vedle Američanky a Inda se měl do vesmírného prostoru dostat teprve druhý dobyvatel vesmíru z Polska a třetí z...

11. června 2025  8:50

Slavná letadlová loď Enterprise jde do šrotu. Bude to náročná operace

Osud nejstarší americké letadlové lodě s jaderným pohonem je definitivně zpečetěn. Námořnictvo podepsalo kontrakt na její demontáž. Část recyklované ocele skončí v novém plavidle stejného jména.

11. června 2025

Parní lokomotivy s budkou na přídi nepůsobily uklidňujícím dojmem

Parní lokomotivy se stavěly i s kabinou vpředu. Výhodou byl výtečný výhled strojvedoucího, to se s klasikou vůbec nedalo srovnat. Druhá zásadní výhoda přicházela ke slovu při jízdě v dlouhých...

11. června 2025

ChatGPT se po půlce dne vrací k funkčnosti stejně jako generátor videí

V úterý 10. června se společnost OpenAI potýká se zhoršenou dostupností některých svých jazykových modelů. Jak ukazují statistiky serverů, kam uživatelé nahlašují problémy s internetovými službami a...

10. června 2025  16:05,  aktualizováno  21:18

Jaký humanoidní robot bude tím prvním u vás doma? Pomáhat může se spoustou věcí

Chtěli byste mít doma humanoidního robota, který by ochotně pomáhal s množstvím věcí, jež doma děláte? Uklízel, žehlil, umýval nádobí, vynášel odpad, pomohl s přenášením nákupu z auta domů, našel...

10. června 2025  15:02

Proč dělat revoluci, když ji nikdo nechce? Apple „poladil“ TV i Music

Ačkoli z novinářského hlediska bychom uvítali, kdyby na systému Apple TV a aplikaci Apple Music nezůstal na kameni kámen a bylo o čem psát, jako uživatelé jsme rádi, že na konferenci WWDC představené...

10. června 2025  14:06

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

Zmeškaná příležitost. Jak se Bratislava snažila marně vybudovat přístav

Přesně před sto lety řešilo Československo, co s přístavem v Bratislavě. Dunaj jako strategická říční tepna nabízel obrovský obchodní potenciál, ale chyběla infrastruktura, sklady a především peníze....

10. června 2025

Šílenost, která dostala smysl. Brutální notebook sfoukne papíry ze stolu

Vozit s sebou čtyři kilogramy těžký notebook, který pro plné využití musí napájet aktivně chlazený zdroj, se může jevit jako bláznovství. Jenže co když třeba potřebujete v terénu pracovat s lokálními...

10. června 2025
Nastavte si velikost písma, podle vašich preferencí.