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¿Es un juego que esconde un soldado ' firma calor fundamentalmente posible?

Recientemente he jugado "Crysis", un juego donde el protagonista lleva un traje que le permite al jugador para ocultar a sí mismo y su firma de calor. Luego vi Iron Man 3, donde un niño sugiere que Tony Stark debe tener implementado retro reflexión paneles en su traje.

Así que estoy pensando, bueno, como es la naturaleza de las cosas, la gente va a estar buscando este tipo de cosas en la vida real, muy pronto. Pero estoy tratando de averiguar si un traje puede contener a una persona de la firma de calor sin emisión de calor en alguna parte. Es una cosa fundamentalmente posible hacerlo, sin sobre-calentamiento de la persona dentro?

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Terry Bollinger Puntos 11535

No, no es posible ocultar a una persona de la firma de calor de forma indefinida. Incluso con el mejor traje que se pueda imaginar, eventualmente cualquiera de empezar a gotear el calor, el sobrecalentamiento de la persona, o ambos.

Uno de los problemas es que no hay ninguna perfecta aislantes térmicos. Esto significa que usted debe utilizar los mejores disponibles y mantener las emisiones por debajo de un cierto umbral de detección, o se debe usar un sistema de refrigeración activa de la superficie del palo (creo que las bombas de calor de dumping de calor hacia adentro) para ocultar. Tanto generará un aumento de la temperatura interna hasta que algo (bastante probable que el portador del traje) sufre algún tipo de térmica fracaso.

Con eso dicho, se puede hacer trucos para ocultar térmica firmas mejor.

Un truco es crear algún tipo de internos del disipador de calor -- creo que es como una especie de "frío de la batería," por ejemplo, un bloque de hielo, que puede extender su tiempo total antes de que el calor fallo ocurre. Puede ser voluminosos, pero si se hace bien, puede obtener una muy buena esconderse por un tiempo.

El segundo truco es convertir el calor y la irradiación de alguna manera que, al menos para el objetivo de utilizar, es difícil de detectar. Un ejemplo (no necesariamente muy práctico) sería para adjuntar un altamente eficiente láser a la parte superior de la suite y enviar el calor en la forma de una muy estrechamente controlado rayo láser, presumiblemente, en algún frecuencia probable que se detecte, y cuidadosos con el objetivo de evitar golpear los detectores.

Hay todo tipo de variantes de esa última idea. Un divertido sería "el calor de los huevos" que le podría caer a medida que avanza. En un primer momento que sería genial, pero luego el interior de la alta temperatura que se han escondido lejos empiezan a mostrar. El problema con esa idea es que iba a terminar la creación de un rastro de migas de pan para el usuario!

Si usted quiere conseguir realmente exótico, usted podría, en principio, tratar de encontrar una manera de irradiar calor en algunos extremadamente difícil de detectar de la forma como los neutrinos. Si usted podría utilizar partículas que difícil de detectar para irradiar calor, el resultado sería bastante cerca de la final "verdadero stealth" calor traje.

2014-10-25.0841 EST - Addendum

En primer lugar, @ThomasPornin señaló en los comentarios que Kim Stanley Robinson utiliza el calor de huevo idea en su Marte de la serie, que he leído y claramente (inconscientemente) debe haber captado la idea. Increíble poco de la ciencia ficción, la serie!

En segundo lugar, hay un par de maneras más volcado de la energía de las vibraciones (térmico y acústico), electromagnéticas (la luz en todas sus formas), o de la materia en vertederos (que incluiría tanto los neutrinos y el calor de los huevos). Usted podría, en principio, al menos también el uso de campos, incluyendo el magnético, eléctrico y, posiblemente, incluso la gravedad. (Las fuerzas fuertes y débiles son demasiado corto alcance para el vertimiento.)

La inducción magnética viene a la mente como la más plausible, ya que usted puede venir para arriba con escenarios reales de transferencia de energía con que uno, aunque sería difícil de usar en la mayoría de condiciones de campo.

Los campos eléctricos son... una posibilidad interesante, pero muy difícil de cuantificar? Estoy pensando en algo semejante a un extraño versión de una máquina de Wimshurst para la inducción de alto cargas eléctricas (y por lo tanto el dumping de energía) para objetos cercanos. Raro, no necesariamente muy sigilosos, pero al menos es posible en principio.

Finalmente, el último traje interna del disipador de calor es una de la que soy consciente de exactamente cero plausible de apoyo vías: Endotérmica nuclear, nuclear equivalente de aquellos instante compresas frías se utilizan en los deportes (por favor vea @RobJeffries excelente comentario de abajo de ese punto). Si usted puede imaginar algunos perfecta proceso que reúne todo el exceso de calor y "de alguna manera" se convierte sin grandes pérdidas en la división de los núcleos de helio-3 en protones y deuterones, usted tiene la idea.

18voto

Chris Kobrzak Puntos 46

Esta tecnología está en su infancia, pero sin duda existe. Las siguientes imágenes son producidas por varias empresas de la promoción de sus térmica/IR de camuflaje ropa. Obviamente las aplicaciones son adecuados para los militares, así que quién sabe qué más que el ejército ha desarrollado.

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Esta última imagen es fabricado por una compañía llamada Blucher de los Sistemas. El enlace se ofrece más información sobre el cómo y incluye una cuidada pequeño video del juego en acción. Reclaman un máximo de un 4 ° C de diferencia entre el "fantasma" de traje y ambiente.

8voto

ponir Puntos 6

Podría intentar desarrollar un material que actúa como un fluorescente, es decir, de transformar la radiación infrarroja en fotones de energía inferiores, como microondas. Así que no se encenderán en infrarrojo sino en alguna otra longitud de onda de su elección. Ahora, si esto es tecnológicamente factible (usando tal vez nano-ingeniería de materiales), no tengo ni idea!

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Davidmh Puntos 1754

Hay algunas buenas ideas en otras respuestas, pero ellos están a cargo de algunos conceptos básicos. Vamos a hacer algo de la termodinámica. La eficiencia de un motor térmico está delimitada por los Carnot eficiencia:

$$\eta \le 1 - \frac{T_c}{T_h} $$

Donde $T_c$ es la temperatura del extremo frío y $T_h$ la fuente de calor. Suponiendo que estamos en un ambiente fresco, $T_c=0 C$, $T_h=37 C$, así que:

$$\eta_C \simeq 12\%$$

Lo que usted hace para convertir el calor de su cuerpo en algo útil, usted todavía tiene que bombear el 88% de lo que producen. Y esta es una muy optimista estimación, teniendo en cuenta que usted tiene que hacer es portable. Camino a seguir.

Veamos el disipador de calor de la opción. Un cuerpo humano tiene una superficie de aproximadamente $2 \mathrm{m}^2$, por lo que irradia alrededor de $10^3 \mathrm{W}$, pero estamos consiguiendo en alrededor de $600 \mathrm{W}$ de nuestro entorno (de nuevo, suponiendo una temperatura de 0 C). Si partimos de la base con un disipador de calor de hierro enfriado con nitrógeno líquido (76 K) tenemos:

$$\frac{c_e \Delta T}{P}=\frac{449\frac{J}{K kg} 234 K}{400 W} = 262 \mathrm{\frac{s}{kg}} \simeq 4 \mathrm{\frac{min}{kg}}$$

Así que si nos las arreglamos para redirigir todos nuestros exceso de calor al disipador vamos a terminar en un par de minutos.* Una hora completa de invisibilidad requeriría de carga de 15 kg de peso. Otros metales tienen una mejor relación de calor específico, pero no hay que esperar maravillas aquí.

Cómo convertirse en IR invisible

Para llegar a ser verdaderamente invisible, lo que necesitamos es disipar todas nuestras calor por conducción. La manera en que yo lo hago (pero yo no soy un experto), es un multi capas del sistema, donde las capas interiores están diseñados para dar lejos del calor, mientras que las capas exteriores tienen para permitir la ventilación a la vez que protegen el IR emitido por la disipación de la capa. El pico de emisión de un cuerpo humano está en el rango de $ 9 \mu m$, por lo que una malla metálica de que la anchura debería de ser un buen escudo.

Ahora, "sólo" tiene que averiguar cómo construir un paño con que el metal incrustado, mientras que ser capaz de soportar condiciones difíciles. Pero eso es una simple obra de Ingeniería, no de Física.

En este escenario, todos nuestros calor es transportado por el aire que nos rodea, pero que no va a crear una fuerte señal, ya que no es denso. También, la turbulencia se mezcla rápidamente con el aire circundante, la refresca al instante.


*- El calor específico varía con la temperatura, sino como un estadio de béisbol funciona.

4voto

akhmeteli Puntos 10362

Supongo que esto es posible: por ejemplo, radiación térmica puede ser emitida dentro de un ángulo sólido muy pequeño, por ejemplo, hacia arriba.

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