伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的工程师们制造出了第一个可以向任何方向隐藏物体免受热源影响的物理装置，这项技术的潜在用途包括保护敏感的微芯片，以及屏蔽人员和设备免受红外探测。
该装置的工作原理是引导热量绕过物体，而不是阻挡热量。对于红外摄像机来说，被遮蔽的物体看起来就像不存在一样。以往的热隐身装置只能在二维空间或沿单一热流方向工作。而这款装置几乎可以从任何角度工作，并且已经过实际制造和测试，而不仅仅是在计算机上建模。
图片来源：伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校
“真正的隔热斗篷应该无论热源来自哪里都能发挥作用，”领导这项研究的伊利诺伊大学土木与环境工程教授雪莉·张（Shelly Zhang）说。“我们的装置可以向无限多个方向隐藏复杂的3D物体，同时保持内部温度稳定和安全。”
这件隐形斗篷的结构是一种混合材料：由3D打印金属制成的精密铝晶格，具有高导热性；晶格间的空隙则填充有模铸橡胶，以降低导热性。通过对这些材料在三维空间中的特性进行调控，研究团队可以精确控制热量在斗篷不同区域的传递。这种导热系数范围足够宽广，与相变热力学理论所描述的完美隐形斗篷所需的特性高度吻合。
新型3D热隐身衣可使物体在任何方向上免受热源影响
在实验室测试中，研究人员将该装置置于冷热区域之间，并使用红外摄像机追踪热流。隐形斗篷外部的温度场看起来就像什么都没发生一样；而内部温度保持均匀，并免受外部极端温度的影响。为了对该设计进行压力测试，研究团队成功地为复杂的、类似头部的三维物体披上了隐形斗篷。张教授的团队表示，此前没有任何实验性的热隐形斗篷能够达到如此高的几何复杂度。
该研究成果发表于《自然通讯》杂志。张教授的合作者包括丹麦技术大学的博士后研究员李伟辰、研究生王一博和教授奥勒·西格蒙德。研究经费来自美国国家科学基金会、维勒姆基金会和美国空军科学研究办公室。
接下来，该团队希望攻克一个更难的难题：如何隐蔽一个自身会产生热量的物体。这需要一种能够根据需要主动集中、扩散或重新定向保护区域内热量的隐形斗篷。“下一步的目标是制造出不仅能隐藏和保护物体，还能以有效方式主动操控热量的隐形斗篷，”张教授说道。
来源：news.illinois.edu
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