Науковці з Університету Іллінойсу в Урбана-Шампейн розробили першу тривимірну накидку, яка робить об’єкти невидимими для тепловізорів незалежно від кута огляду та джерела тепла. На відміну від попередніх експериментів, нова розробка спрямовує тепловий потік навколо предмета, а не просто його блокує.
“Справжня теплозахисна накидка має працювати незалежно від джерела тепла. Наш пристрій здатен приховувати складний тривимірний об’єкт у нескінченій кількості напрямків, зберігаючи температуру всередині стабільною та захищеною”, — пояснює професорка Шеллі Чжан із Університету Іллінойсу.
Як працює невидима накидка
Люди, дрони та електроніка завжди випромінюють характерний тепловий слід, який легко виявляється в темряві. Інноваційний матеріал цілком усуває цей тепловий слід для інфрачервоних датчиків, переспрямовуючи енергію тепла. Розробники використали складні математичні розрахунки теплопередачі й створили абсолютно нову структуру.
Накидка складається з двох компонентів:
- Алюмінієва ґратка, надрукована на 3D-принтері для забезпечення високої теплопровідності
- Гумоподібний матеріал низької теплопровідності, вливаний у форму між елементами ґратки
Коли тепло потрапляє на невидиму накидку, воно розходиться по зовнішній поверхні, подібно до води, що огинає камінь у річці. Для спостерігача з тепловізором об’єкт залишається невидимим, оскільки тепловий слід не утворюється.
Застосування та перспективи
На випробуваннях матеріал витримав екстремальні температури, а інфрачервоні камери не зафіксували ніяких змін у тепловому полі. При цьому всередині залишалась безпечна, рівномірна температура. Дослідникам навіть вдалось приховати об’єкти складної форми, включно з 3D-моделлю людської голови.
На відміну від старіших технологій, нова розробка зберігає невидимість незалежно від змін навколишнього середовища й кута спостереження. Це відкриває широкий спектр можливостей:
- В електроніці — покращення теплоуправління в мікросхемах та запобігання перегріву
- Військове застосування — захист танків, дронів та військовослужбовців
- Розумна накидка — динамічне розсіювання тепла в реальному часі
Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Communications. Учені планують розробити адаптивні матеріали, здатні автоматично розпізнавати об’єкти з власним випромінюванням та динамічно управляти їхнім тепловим слідом.
