¿Qué materiales comunes absorben la mayor parte de la luz infrarroja?

Question

Estoy compitiendo en una competencia de robótica simple donde la mayoría de los participantes utilizan luz infrarroja reflejada para detectar a su oponente. Me gustaría hacer que mi propio robot sea lo más difícil de ver posible. ¿Qué materiales comunes (tela, plástico, pintura, etc.) absorben la mayoría de la luz infrarroja y reflejan la menor cantidad posible? Al principio pensé que cualquier sustancia negra plana podría servir, pero he aprendido que lo que parece oscuro en el espectro visible aún podría parecer brillante en infrarrojo.

Answer 1

Los sensores de infrarrojos sobre los que OP está hablando funcionan emitiendo IR desde un LED y luego midiendo la intensidad de IR reflejada desde un objeto lo suficientemente cercano (desplázate hasta Sensor de Proximidad IR Sharp GP2Y0A21YK). Sobre los comentarios: la temperatura del robot y la emisión de cuerpo negro resultante en el IR es lo suficientemente pequeña como para ser irrelevante para la pregunta. El IR se utiliza específicamente porque los objetos cercanos a la temperatura ambiente no producen una señal conflictiva significativa.$^\dagger$

P1: ¿Los materiales que son negros a la luz visible también serán "negros" al infrarrojo?

La respuesta es "no necesariamente", como indicaste en la pregunta. Aquí tienes un video interesante de una mano de una persona visible en IR a través de una bolsa de plástico negro/opaco, y aquí tienes algunas imágenes de lo mismo:

Fuente de la imagen: NASA/Caltech

Según una hoja de datos típica de un sensor de proximidad IR, parece que no hay diferencia en la capacidad de detección entre la reflexión de IR en un papel blanco o en uno gris:

P2: ¿Qué materiales absorben el infrarrojo?

Una búsqueda rápida no resultó muy fructífera. El vidrio no es transparente al IR, como se puede ver en las gafas del hombre en la imagen anterior, así como en 0:20 en este video. Sin embargo, en 0:52 en el mismo video se puede ver que el vidrio refleja IR hasta cierto punto (cuando la mano está en el mismo lado que el vidrio). Como hemos visto, la absorbancia de la luz depende mucho de la longitud de onda, por lo que primero tendrías que averiguar qué longitudes de onda emitiría el LED IR de tu oponente. Puede ser difícil encontrar un material común que absorba a través de todo este espectro de IR, ¡así que no te olvides que hay muchas formas de pelar un gato! Alternativas para hacer que tu robot sea de un material absorbente de IR:

• Reflejar el IR entrante en ángulos lejos del detector del oponente
• Hacer tu robot de un material transparente al IR
• Producir IR adicional para interferir con el detector del oponente (un mando a distancia de TV funcionaría)

¡Buena suerte aplastando robots!

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$^\dagger>El sol sí produce mucho IR, de ahí la precaución en la hoja de datos del sensor: "Cuando el detector está expuesto a la luz directa del sol, lámpara de tungsteno, etc., hay casos en los que no se puede medir la distancia exactamente. Por favor, considera el diseño de que el detector no esté expuesto a la luz directa de dicha fuente de luz".

Answer 2

Aparentemente una capa de óxido de vanadio de 180 nm de grosor en una lámina de zafiro absorberá casi el 100%...

http://www.photonics.com/Article.aspx?AID=52427

Respuesta correcta, pero probablemente no útil. Más práctico podría ser este film que realmente puedes comprar...

http://www.edmundoptics.com/lab-production/general-tools/acktar-light-absorbent-foil/3634/

Answer 3

Aunque se haya seleccionado una respuesta, debo dar mi opinión. No intentes absorber el haz de transmisión. En su lugar, cubre el exterior del robot con espejos inclinados unos 10 grados desde la vertical. Debido a que no estás usando un sensor de imágenes, el robot parecerá igual que las paredes circundantes, ya que eso es lo que estará viendo.

Answer 4

Los materiales comunes que encontré que mejor absorben la luz IR son las sustancias gomosas de color negro mate. Las sustancias gomosas en aerosol como Plastidip y Flexidip también funcionaron bien. Pero como explica la respuesta de pentane, incluso estos aún reflejan bastante.

Editar: Aunque no fue exactamente lo que estaba buscando, encontré que, en lo que respecta a los sensores IR, la mayoría de los espejos que probé parecen reflejar la mayor parte de la luz IR. Entonces, si el objetivo es confundir a los sensores IR, un espejo posicionado en un ángulo de 45 grados es mejor para "absorber" la luz de manera efectiva que un acabado mate negro.

Answer 5

Uvita SME 3811 añadido a una película plástica de un milímetro de grosor absorberá MIR y FIR. La radiación de calor FIR es absorbida, haciendo que el objeto sea invisible para todos los visores militares IR y cámaras IR.