Науковці створили матеріал, що ховає предмети від теплових сенсорів у трьох вимірах

Міжнародна група науковців розробила тривимірний «тепловий плащ» — пристрій, здатний приховувати об’єкти від інфрачервоного виявлення та одночасно захищати їх від впливу високих температур. Головна відмінність від попередніх розробок полягає в тому, що нова конструкція керує тепловими потоками одразу в трьох вимірах, тоді як раніше подібні системи працювали лише у двох або реагували на нагрів лише з одного боку.

Принцип дії пристрою кардинально відрізняється від звичайних теплових екранів. Замість того щоб блокувати передачу тепла, система перенаправляє тепловий потік навколо прихованого об’єкта — так, щоб зовнішній розподіл температури виглядав так, ніби всередині нічого немає. Для інфрачервоної камери об’єкт стає практично невидимим, а температура в захищеній зоні лишається стабільною.

Основу конструкції становить спеціальний решітчастий метаматеріал із регульованими тепловими властивостями. Він поєднує алюмінієву структуру, надруковану на 3D-принтері з високою теплопровідністю, та формований полімерний матеріал із низькою теплопровідністю, що виконує роль ізолятора. Саме комбінація цих компонентів дозволяє точно контролювати рух тепла в різних ділянках пристрою.

Під час лабораторних випробувань пристрій розміщували між гарячою і холодною зонами. Тепло «обтікало» прихований об’єкт, формуючи зовнішнє температурне поле, практично неможливо відрізнити від поля без об’єкта всередині. При цьому температура в захищеній області залишалася майже незмінною навіть за значного перепаду температур довкола.

Дослідники також протестували систему на об’єктах зі складною тривимірною формою, зокрема на детально змодельованих макетах голови людини. За словами команди, результати виявилися ефективнішими порівняно з попередніми версіями «теплових плащів».

Серед можливих сфер застосування розробки — захист чутливої електроніки та мікрочіпів від перегріву, покращення температурного менеджменту в обчислювальних системах, а також створення технологій зниження теплової помітності об’єктів для інфрачервоних сенсорів.

Наступним кроком команда планує розробити складніші версії пристрою, здатні маскувати об’єкти, які самі виділяють тепло. Це відкриє шлях до створення активних теплових систем, що динамічно керуватимуть тепловими потоками і підтримуватимуть низьку помітність для інфрачервоних камер.