Robert Klatt
Eine künstliche Haut aus kleinen Segmenten kann per Temperaturanpassung die Farbe in Sekunden verändern. In Zukunft soll so laut den Entwicklern eine „vollständige Unsichtbarkeit“ möglich werden.
Seoul (Südkorea). Aktuell nutzen Soldaten meist herkömmliche Tarnkleidung, die den Farben und Mustern der Umgebung entspricht, um sich während Einsätzen vor Feinden zu verbergen. Dabei entstehen Probleme, wenn in einem Szenario mehrere stark unterschiedliche Umgebungen wie zum Beispiel ein Wald und ein weißer Strand vorkommen, die eine Anpassung der Kleidung unmöglich machen.
Wissenschaftler der Seoul National University um Seung Hwan Ko haben nun im Fachmagazin Advanced Functional Materials eine künstliche „Haut“ vorgestellt, deren Farbe dynamisch angepasst werden kann. Als Inspiration dienten dabei im Meer lebende Kopffüßer (Cephalopoda), die ihre Körperfarbe anpassen können, um sich in verschiedenen Umgebungen zu tarnen. Die Tarnung der Tiere und des neu vorgestellten Materials funktioniert sowohl im für den Menschen sichtbaren Teil des Lichts als auch im thermischen Infrarotlicht.
Laut eines Berichts von Defense One kann das Material seine Farbe innerhalb von fünf Minuten wechseln. Die künstliche Haut setzt sich dafür aus kleinen quadratischen Segmenten (6 mm Kantenlänge, 2,5 mm Dicke) zusammen, deren Oberfläche eine thermochrome Elastomer-Beschichtung besitzt. Bei 24 bis 26 Grad Celsius sind die Segmente rot, bei 27 bis 32 Grad grün und ab etwa 40 Grad blau. Durch die Möglichkeit einzelne Elemente anzusteuern, kann die künstliche Haut auch komplexe Farbverläufe und Muster darstellen.
Besonders herausfordernd bei der Entwicklung war laut Ko die wechselseitige Beeinflussung der Segmente bei verschiedenen Temperaturen. Besonders die schnellen Temperaturwechsel waren problematisch, wenn benachbarte Elemente eine deutlich höhere Temperatur behalten sollten.
Dank der Temperaturanpassung des Materials ist auch eine Tarnung vor Wärmebildkameras im Dunklen möglich. Dazu wird nicht die Farbe der Kleidung angepasst, sondern deren Temperatur wird auf die Umgebung eingestellt.
Aktuell müssen Träger der künstlichen Haut die Farb- und Temperaturanpassungen noch manuell vornehmen. Eine integrierte Mikrokamera, die die Umgebung erfasst, soll schon bald die Anpassung der Farbe automatisieren.
Ko: „Wir glauben, dass die beispiellosen Eigenschaften dieser Haut, die in einem einzelnen Gerät multispektrale Tarnungen ermöglicht, nicht nur einen bedeutenden Beitrag zu verdeckten militärischen Operationen darstellt, sondern auch einen Schritt hin zu vollständiger Unsichtbarkeit, die schon bald realisiert werden könnte."
Advanced Functional Materials, doi: 10.1002/adfm.202003328
