花紋之下的祕密 – 長頸鹿、斑馬與紅外線檢測的共通語言

在草原上,長頸鹿和斑馬除了在真實世界與電影中都是好朋友外,也是兩種最具代表性的「條紋動物」。由表面觀察,身上的花紋是裝飾或偽裝,而由澳洲墨爾本大學的科學研究揭示:長頸鹿的斑紋具有調節體溫的功能。(註)

天生的溫控系統

研究指出:由於長頸鹿的深色斑紋下方有較多血管,當環境過熱時,血液流向這些區域,把體內的熱量散出。反之,當天氣轉涼時,血流減少,減少熱量流失。換句話說,長頸鹿的斑紋除了偽裝,也是牠們內建的「散熱窗口」,或者說是自然調溫系統。

右圖為安新精密科技 CI 系列實際拍攝之長頸鹿紅外線影像。

相較之下,斑馬的條紋雖然視覺效果更為強烈,但在紅外線影像顯示,斑馬的黑白條紋沒有顯著的溫度差異,也就是說,條紋並沒有熱調節的生理作用。

左圖為安新精密科技 CI 系列實際拍攝之實際拍攝斑馬的紅外線影像。

關鍵的量測工具

紅外線檢測的價值是取決於能否辨識出真正的熱訊號,而不是停留在表面花紋。而能觀察到細微的變化,有兩個因素至關重要:

1. 熱靈敏度:無論是長頸鹿的斑紋或者是待測物的溫度差異,往往非常的微小 (可能不到 0.5 度,甚至更小)。如果相機的熱靈敏度不足 (延伸閱讀:什麼是熱靈敏度),這些細微的差異很容易被雜訊掩蓋。安新精密科技的各系列產品,包含 CI 系列EM 系列等,皆有優異的熱靈敏度,能精準分辨這類型的微小溫度差異。

2. 空間解析度:長頸鹿斑紋大小不一,有些區域細小而集中。如果解析度不夠,只能看到模糊的色塊,無法清楚分辨出細部差異。在檢測中,小裂縫、小缺陷也是同樣邏輯:看不到就無法判斷。InfraTec ImageIR 12300 系列冷卻式相機,原生解析度高達五百二十萬像素 (2,560 x 2,048),能準確定位材料或元件中的微小溫度異常。

結論

除了長頸鹿與斑馬的花紋本身之外,背後是否藏有「看不見的訊號」。在紅外線檢測中,透過高靈敏度與高解析度的相機,將這些「看不見的溫度異常」清晰呈現,協助產業快速定位問題、提升產品可靠度。

自然界的智慧,往往能轉化為工程的靈感。想找出隱藏的風險,必須具備足夠的觀察力與解析力,而將看不見的風險變得可見,這正是安新精密的紅外線技術價值所在。

註:參考文獻 (doi: 10.1097/PRS.0000000000010301)

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