В отличие от предыдущих разработок, работавших только на плоских поверхностях или при нагреве с одной стороны, новый плащ скрывает объекты сложной формы практически при любом направлении теплового потока. Принцип основан на теории трансформационной термодинамики — математической модели, которая определяет траекторию тепла, необходимую для того, чтобы температурное поле вокруг скрытой области оставалось неизменным.

Изображение: Flux

Инженеры реализовали эту модель с помощью гибридной решётчатой структуры, напечатанной на 3D-принтере. Её направляющие элементы изготовлены из алюминия, который хорошо проводит тепло, а пустоты заполнены резиноподобным материалом с низкой теплопроводностью. Изменяя форму и плотность решётки, исследователи добились независимого контроля теплопроводности в трёх измерениях. В результате тепловой поток обтекает скрытую область и восстанавливается за ней, не создавая искажений, которые обычно выдают наличие препятствия.

Изображение: scitechdaily.com

В лабораторных испытаниях плащ помещали между горячей и холодной зонами. Инфракрасная камера фиксировала, что температурная картина вокруг устройства остаётся почти ненарушенной, хотя внутри скрывалась геометрически сложная конструкция — в том числе фигуры, напоминающие человеческие головы. При этом температура внутри защищённой зоны оставалась стабильной и изолированной от внешнего перепада температур.

Как отмечает руководитель исследования Шелли Чжан, устройство открывает возможности для защиты чувствительных электронных компонентов от перегрева, а также для снижения тепловой заметности оборудования в оборонных и охранных системах. В перспективе авторы планируют разработать «умные» плащи, способные не только пассивно перенаправлять тепло, но и активно управлять его распределением — например, концентрировать или рассеивать тепловую энергию в зависимости от условий.