IIT-K Scientists Develop Material to Help Soldiers Avoid Detection by Enemy

Scientists said the material can be used as uniforms for personnel and skirting or covering ground vehicles to avoid their detection by the enemy’s advanced battlefield radars, motion-detecting ground sensors and thermal imaging systems.

Scientists at the Indian Institute of Technology-Kanpur (IIT-K) said on Monday they have developed textile-based meta-materials that can help defence personnel and vehicles avoid being detected by enemy radars.

The project was supported by the Defence Research Development Organisation, the department of science and technology, and IIT-K. It was carried out by Kumar Vaibhav Srivastava of the electrical engineering department and J Ramkumar of the mechanical engineering department of the institute.

They said the material can be used as uniforms for personnel and skirting or covering ground vehicles to avoid their detection by the enemy’s advanced battlefield radars, motion-detecting ground sensors and thermal imaging systems. The material is flexible and can be customised for different climates, they added.

“In a major achievement, we have designed and produced micro-structured infra-red metamaterials with processes that can be readily scaled for mass production to cover large area surfaces. These infra-red metamaterials are applied on any given surface to reduce the thermal emission to create infra-red stealth,” professor S Anantha Ramakrishna of the department of physics at IIT-K said.

Transparent meta-material absorbers have also been developed for vehicular windshields or a canopy of slow aircraft like helicopters.

“We are also in the process of developing robust meta-materials for radar stealth which can be applied on high-speed aircraft and switchable meta-materials for active camouflage applications,” Ramakrishna said.

He said at the beginning of the 21st century, new composite micro-structured materials called meta-materials were found to have very unexpected properties due to their specific structure that caused resonant interactions with electromagnetic waves.

Ramakrishna said they began working on defence applications of metamaterials, which will reduce radar detection in most radar bands, around 2010.

“Stealth fighter aircraft were already in use but they used very different concepts and heavy ceramic ferrites for achieving stealth. Meta-material based absorbers held the promise of lightweight, ultra-thin and flexible materials that could be applied literally on any surface to give the required properties at radar frequencies, infra-red frequencies or even optical frequencies,” he said.

The professor said they have also been able to realise metamaterials for infra-red light that will enable forces to completely control the emission of infra-red light from surfaces, which can be used for infra-red stealth.

“Laboratory level development of demonstrations has been completed and now we are proceeding for field testing,” he said.

Malayalam Translation:

പ്രതിരോധ സേനാംഗങ്ങളെ സഹായിക്കുന്ന ടെക്സ്റ്റൈൽ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മെറ്റാമെറ്റീരിയലുകൾ വികസിപ്പിച്ചതായി ഇന്ത്യൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജി (ഐഐടി -കെ) യിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ അറിയിച്ചു.

ഡിസൈൻ റിസർച്ച് ഡെവലപ്മെന്റ് ഓർഗനൈസേഷൻ, സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജി ഡിപ്പാർട്ട്മെന്റ്, ഐഐടി -കെ എന്നീ സ്ഥാപനങ്ങൾ ആണ് ഈ പ്രോജെക്ടിനെ പിന്തുണക്കുന്നത്. ഇലക്ട്രിക്കൽ എൻജിനീയറിംഗ് വകുപ്പിലെ കുമാർ വൈഭിവ് ശ്രീവാസ്തവയും മെക്കാനിക്കൽ എൻജിനീയറിങ് വകുപ്പിലെ ജെ രാംകുമാറും ചേർന്നാണ് മെറ്റാമെറ്റീരിയൽ നിര്മിച്ചത്തു.

ഈ വസ്തു കൊണ്ട് നിർമിച്ച ഫാബ്രിക് ,ഇന്ത്യൻ പട്ടാളക്കാർക്ക് യൂണിഫോമുകളായും, യൂണിറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന വാഹനങ്ങൾക്ക് മാറ ആയും ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും. ഈ ഫാബ്രിക് ഉപയോഗിച്ച് മറക്കുന്ന വസ്തുക്കളും യൂണിറ്റുകളും, ശത്രുക്കളുടെ വിപുലമായ ബാറ്റ്‌ലെ ഫീൽഡ് റഡറുകൾ, മോഷൻ ഡിറ്റക്റ്റിംഗ് ഗ്രൗണ്ട് സെൻസറുകൾ, താപ ഇമേജിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചു കണ്ടെത്താൻ സാധിക്കില്ല . മെറ്റാ മെറ്റീരിയൽ ഫാബ്രിക് അയവുള്ളതാണ് , വ്യത്യസ്ത കാലാവസ്ഥകൾക്കനുസരിച്ച് ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയുന്നത് കൂടി ആണ് ഇത് , അവർ കൂട്ടിച്ചേർത്തു.

“നമുക്ക് മൈക്രോസ്റ്റ്ക്ച്ചർഡ് ഇൻഫ്രാ-റെഡ് മെറ്റമെറ്റീരിയൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നത് വലിയ ഒരു നേട്ടം ആണ്. വലിയ വിസ്തീർണമുള്ള ഉപരിതലങ്ങൾ മറക്കാൻ കഴിയുന്ന ഫാബ്രിക്ക്‌കൾ നിർമിക്കാൻ ഇതിനാൽ കഴിയും. ഇത്തരം മെറ്റാ മെറ്റീരിയൽ കൊണ്ട് വസ്തുക്കളോ ഉപരിതലങ്ങളോ മരിച്ചാൽ, ഇൻഫ്രാ-റെഡ് താപ വികിരണം കുറക്കുകയും, ഇൻഫ്രാ റെഡ് ഡിറ്റക്ടറുകളിൽ നിന്നും ഇവയെ സംരക്ഷിക്കാൻ കഴിയുകയും ചെയ്യും “എന്ന് ഐഐടി-കെ യിലെ ഭൗതികശാസ്ത്ര വിഭാഗത്തിലെ പ്രൊഫ. എസ് അനന്ത രാമകൃഷ്ണ പറഞ്ഞു.

ഹെലികോപ്ടറുകളെപ്പോലെ മന്ദഗതിയിലുള്ള ഒരു വിമാനത്തിന്റെ ഇൻഫ്രാ റെഡ് വികരണത്തിൽനിന്നുംസംരക്ഷിക്കാൻ പര്യാപ്തം ആയ സുതാര്യമായ മെറ്റാ-മെറ്റീരിയലുകളും വികസൈപിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.

റഡാറുകളിൽ നിന്നും സംരക്ഷിക്കാൻ ശക്തമായ മെറ്റോ-മെറ്റീരിയൽ വികസിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയയിലാണ് ഞങ്ങൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഇത് വളരെ വേഗത ഏറിയ വിമാനങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്നു. “രാമകൃഷ്ണ പറഞ്ഞു.

21-ാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കത്തിൽ , മെറ്റൽ മെറ്റീരിയൽസ് എന്ന പുതിയ കോംപസിറ്റ് മൈക്രോ സ്ട്രക്ച്ചർ മെറ്റീരിയലുകൾ അവരുടെ നിർദ്ദിഷ്ട ഘടന കാരണം വളരെ അപ്രതീക്ഷിതമായ സവിശേഷതകളുള്ളതായി കണ്ടെത്തി, അത് വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങളുമായി പ്രതിധ്വനിച്ചു പ്രവർത്തിക്കുന്നു, അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു

2010 മൂതൽ ഏതാണ്ട് എല്ലാ റഡാർ ബാൻഡുകളിലും റഡാർ ഡിറ്റക്ഷൻ കുറയ്ക്കാൻ സാധിക്കുന്ന മെറ്റമറ്റീരിയലുകളുടെ പ്രതിരോധ അപ്പ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ തുടങ്ങിയതായി രാമകൃഷ്ണ പറഞ്ഞു.

“സ്റ്റെൽത് യുദ്ധ വിമാനങ്ങളിൽ ആയിരുന്നു ഇത് ആദ്യം ആയി ഉപയോഗിച്ചത് , പക്ഷേ, അവർ വളരെ വ്യത്യസ്തമായ ആശയങ്ങളും കനത്ത സെറാമിക് ഫെറിറ്റുകൾ(Ferrite)  ആണ് ഉപയോഗിച്ചത്. മെറ്റാ മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ആഗിരണം, കനം കുറഞ്ഞതും, കട്ടി കുറഞ്ഞതും, ആയാസം ഉള്ളതും, ഏതൊരു വസ്തുവിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ചേർത്ത്വെക്കാവുന്നതും ആണ്. ഇത് റഡാര് ഫ്രേക്യുഎൻസി, ഇൻഫ്രാ റെഡ് ഫ്രേക്യുഎൻസി, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫ്രേക്യുഎൻസി എന്നിവയിൽ നിന്നും വരെ സംരക്ഷണം തരുന്നു.” അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു.

ഇൻഫ്രാറെഡ് വികരണത്തെ ,വളരെ കൃത്യുവും ആയും, ആവശ്യാനുസരണം നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുന്നതും ആയ മെറ്റാ മെറ്റീരിയൽ നിർമിക്കാൻ കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട് .ഇത് ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്റ്റെൽത് പ്രദാനം ചെയ്യും. പ്രൊഫസർ പറഞ്ഞു.

“ലാബറട്ടറി നിലവാരത്തിലെ പരീക്ഷണങ്ങൾക്കും വികാസങ്ങളും പൂർത്തിയായിരിക്കുന്നു, അടുത്തതായി ഞങ്ങൾ ഫീൽഡ് ടെസ്റ്റിംഗിനായി മുന്നോട്ട് പോകുന്നു,” അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു.

Source:Hindusthan Times

Image Source:La Prensa Libre