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

Estoy compitiendo en una competencia de robótica simple donde la mayoría de los participantes usan luz infrarroja reflejada para detectar a su oponente. Me gustaría hacer mi propio robot tan difícil de ver como sea posible. ¿Qué materiales comunes (tela, plástico, pintura, etc.) absorben la mayor parte de la luz infrarroja y la reflejan en la menor medida posible? Primero pensé que cualquier sustancia de color negro mate podría funcionar, pero aprendí que lo que parece oscuro en el espectro visible aún puede parecer brillante en el infrarrojo.

Estoy razonablemente seguro de que si pinta algo que es negro en el espectro visible, será negro en cualquier longitud de onda IR que usen sus competidores. Su intuición para usar negro plano es buena ya que tendrá poca reflexión. En realidad, es posible que deba preocuparse más por las fuentes de calor en su robot. ¿Puedes conseguir una cámara IR para jugar con esto?
@DanielSank pintar el interior del robot negro también? Entonces solo la radiación del cuerpo negro lo dejará, un poco más alto que el entorno, pero las fuentes de calor (¿motor?) estarán enmascaradas.
@annav: Creo que el problema real es si las fuentes de calor en el robot generarán o no puntos cálidos en el exterior. Esto podría causar imágenes discernibles para que los otros robots las rastreen. Creo que la única forma de saberlo realmente es comprar una cámara Flir IR o algo así y echar un vistazo. En realidad, presumiblemente, OP tiene algún tipo de cámara IR para el robot en sí ... De todos modos, no estoy seguro de si pintar las superficies internas importaría. Supongo que no, pero no he pensado en esto con mucho cuidado.
@DanielSank si el exterior fuera de metal, las fuentes internas se reflejarían y no serían puntuales. ¿Quizás vestir el interior con papel de aluminio?
@annav: Estaba pensando más en la posibilidad de que algo como un motor montado mecánicamente en algún lugar del robot conduzca el calor hacia el exterior.
@DanielSank, las cámaras True IR parecen bastante caras. ¿Podría salirme con la mía usando una cámara web USB genérica y hackeándola para eliminar el filtro IR?
Eso probablemente funcionaría. Apague las luces de la habitación y vea lo que capta. Y sí, las cámaras Flir son mucho más caras de lo que recuerdo...

Respuestas (5)

Los sensores IR de los que habla OP funcionan emitiendo IR desde un LED y luego midiendo la intensidad IR reflejada desde un objeto lo suficientemente cerca (desplácese hasta Sharp GP2Y0A21YK IR Proximity Sensor ). Abordando 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. IR se usa específicamente porque los objetos que están cerca de la temperatura ambiente no producen muchas señales conflictivas. †

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

La respuesta es "no necesariamente", como usted indicó en la pregunta. Aquí hay un video limpio de la mano de una persona visible en IR a través de una bolsa de plástico negra/opaca, y aquí hay algunas fotos del mismo:

bolsa de luz visible bolsa de luz ir

Fuente de la imagen: NASA/Caltech

A partir de una hoja de datos de un sensor de proximidad IR típico , parece que no hay diferencia en la capacidad de detección entre el reflejo de IR en una hoja de papel blanca frente a una gris:

Voltaje vs Distancia

P2: ¿Qué materiales absorben infrarrojos?

Una búsqueda rápida no resultó muy fructífera. El vidrio no es transparente a los infrarrojos, como se puede ver en las gafas del hombre en la imagen de arriba, así como en el minuto 0:20 de este video . Sin embargo, en el minuto 0:52 del mismo video, puede ver que el vidrio refleja IR hasta cierto punto (cuando la mano está del mismo lado que el vidrio). Como hemos visto, la absorbancia de la luz depende en gran medida de la longitud de onda, por lo que primero debe averiguar qué longitudes de onda emitirá el LED IR del oponente. Puede ser difícil encontrar un material común que absorba todo el espectro IR, ¡así que no olvide que hay muchas maneras de despellejar a un gato! Alternativas a la fabricación de su bot con un material absorbente de infrarrojos:

  • Refleja el IR entrante en ángulos alejados del detector del oponente
  • Haga su bot de material transparente a IR
  • Producir IR adicional para interferir con el detector del oponente (el control remoto de TV funcionaría)

¡Feliz aplastamiento de bots!

† El sol produce una gran cantidad de IR, por lo tanto, una precaución en la hoja de datos del sensor : "Cuando el detector está expuesto a la luz directa del sol, la lámpara de tungsteno, etc., hay casos en los que no puede medir la distancia exactamente. Por favor considere el diseño de que el detector no esté expuesto a la luz directa de dicha fuente de luz".

Si el calor es el factor principal, me pregunto si hacer que la superficie esté un poco más fría que la temperatura ambiente funcionaría, o al menos confundiría un poco al sensor. Por ejemplo, mantenga la cubierta externa en un congelador y luego colóquela justo antes del partido.
Hola @Cerin, como dije en mi respuesta, los comentarios son engañosos y el calor no es un factor. El sensor de proximidad IR que está utilizando no funciona detectando objetos calientes. Viene con una linterna IR (LED) que es muy brillante en comparación con el calor IR del objeto, por lo que incluso un objeto extremadamente frío que no produce mucho de su propio IR será detectado siempre que refleje el IR del objeto. DIRIGIÓ.
@Cerin, ¿he respondido a su pregunta o hay más que le gustaría saber?
Hubiera sido fantástico ver las mismas imágenes IR de una mano pintada por Vanta Black que absorbe el 99,85 % de los IR incidentes. Ver aquí _

Aparentemente, una capa de dióxido de vanadio de 180 nm de espesor sobre una hoja de zafiro absorberá casi el 100%...

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

Respuesta correcta, pero probablemente no útil. Más práctica podría ser esta película que puedes comprar...

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

Aunque se ha seleccionado una respuesta, tengo que opinar. No intentes absorber el haz de transmisión. En su lugar, cubra el exterior del robot con espejos inclinados unos 10 grados con respecto a la vertical. Debido a que no está utilizando un sensor de imágenes, el robot se verá como las paredes circundantes, ya que eso es lo que verá.

Este es un punto excelente. Acabo de editar mi propia respuesta para notar lo mismo. Hace unos meses, probé algunos espejos y descubrí que estos funcionan mucho mejor que cualquier material mate.

Uvita SME 3811 agregado a una película plástica delgada de una mil absorberá MIR y FIR La radiación de calor FIR se absorbe haciendo que el objeto sea invisible para todos los visores militares IR y cámaras IR

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

Editar: aunque no era exactamente lo que estaba buscando, descubrí 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 los sensores IR, un espejo colocado en un ángulo de 45 grados es mejor para "absorber" la luz de manera efectiva que un acabado negro mate.

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