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

Vyzkoušeli jsme podvod z Aliexpressu. Může vás přijít draho, i po letech

v diskusi je 110 příspěvků

14. března 2024

Nakoupili jsme na Aliexpressu a pěkně se spálili. Jednu USB paměť, dvě externí SSD a jeden externí...

Nejsilnější raketa úspěšně prošla prvním testovacím letem do vesmíru

v diskusi je 138 příspěvků

14. března 2024  12:12,  aktualizováno  15:31

Společnost SpaceX poprvé dostala svůj Starship do vesmírného prostoru. Po dvou předchozích...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Svět uznal nároky Beneše. Československo vyhrálo spor s Polskem o Javorinu

v diskusi je 42 příspěvků

12. března 2024

Před 100 lety se Československo dočkalo mezinárodního uznání ve sporu s Polskem o Javorinu....

Tato novinka ve vyhledávání Googlu lidi pěkně vytáčí. Máme řešení

v diskusi je 153 příspěvků

12. března 2024  10:45

Jedna z novinek, kterou přineslo evropské Nařízení o digitálních trzích, je změna v tom, jak Google...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Polopás není polovičaté řešení. Třetí říše byla mistrem v oboru

v diskusi je 9 příspěvků

18. března 2024

Druhá světová válka byla zlatým věkem polopásových vozidel. Vyráběli je především Němci a...

VIDEO: Střílej po mně! Kameraman natočil téměř celý útok v centru Prahy

Premium Ve čtvrtek zemřelo rukou střelce Davida K. 14 obětí, 25 lidí je zraněných, z toho deset lidí těžce. Jedním z prvních na...

Máma ji dala do pasťáku, je na pervitinu a šlape. Elišku čekají Vánoce na ulici

Premium Noční Smíchov. Na zádech růžový batoh, v ruce svítící balónek, vánoční LED svíčky na baterky kolem krku. Vypadá na...

Test světlých lahvových ležáků: I dobré pivo zestárne v obchodě mnohem rychleji

Premium Ležáky z hypermarketů zklamaly. Jestli si chcete pochutnat, běžte do hospody. Sudová piva totiž dopadla před časem...

Kuličková myš, VHS a další technologické skvosty nedávné minulosti

v diskusi je 5 příspěvků

19. března 2024

S některými bylo možné se běžně setkat ještě před deseti lety, jiné je možné koupit a používat...

Od Amazonu po Voyo. Velký test streamovacích služeb našel obří rozdíly

v diskusi je 7 příspěvků

19. března 2024

Premium V jedné můžete vybírat z dvou set filmů a seriálů, ve druhé z osmi tisíc. V jedné je speciální...

Zemřel astronaut Stafford, který si ve vesmíru „podal“ ruku s Leonovem

v diskusi nejsou příspěvky

18. března 2024  19:10

Ve věku 93 let po dlouhé nemoci zemřel někdejší astronaut Thomas Stafford, který byl zapojený do...

Apple přidá do svých zařízení generativní AI, využije k tomu Google

v diskusi nejsou příspěvky

18. března 2024  13:34

Apple jako jedna z mála technologických společností nezachytil příchod vlny generativní umělé...

Nutný výchovný pohlavek, souhlasí Bouček i Havlová s přerušením projevu na Lvu

Moderátor Libor Bouček ostře zareagoval na kauzu ohledně délky proslovu režisérky Darji Kaščejevové na předávání cen...

Švábi, vši a nevychované děti. Výměna manželek skončila už po pěti dnech

Nová Výměna manželek trvala jen pět dní, přesto přinesla spoustu vyhrocených situací. Martina ze Znojma se pokoušela...

Vyzkoušeli jsme podvod z Aliexpressu. Může vás přijít draho, i po letech

Nakoupili jsme na Aliexpressu a pěkně se spálili. Jednu USB paměť, dvě externí SSD a jeden externí HDD. Ve třech...

Chtěli, abych se vyspala s Baldwinem kvůli jeho výkonu, říká Sharon Stone

Herečka Sharon Stone (66) jmenovala producenta, který jí řekl, aby se vyspala s hercem Williamem Baldwinem (61). Měla...

Konec nadvlády programátorů. Pozic ubývá, na jednu se hlásí stále víc lidí

Premium Ochota firem splnit uchazečům skoro jakýkoli požadavek a velmi nízká konkurence. Tak by se ještě nedávno dala definovat...