Учёные разработали «тепловой плащ» для защиты от инфракрасного наблюдения

Новая метаматериальная структура направляет тепло вокруг объекта из любого направления и поддерживает стабильную температуру внутри защищённой зоны

Учёные создали трёхмерный «тепловой плащ» — устройство, которое может скрывать предметы от инфракрасного обнаружения и одновременно защищать их от высоких температур. В отличие от предыдущих систем, функционирующих только в 2D или при нагреве с одного направления, новая конструкция управляет тепловым потоком в трёх измерениях.

Стандартные тепловые экраны стремятся блокировать передачу тепла, тогда как новая система действует иначе: она перенаправляет тепловой поток вокруг скрываемого объекта, сохраняя температурное распределение так, словно объекта внутри нет. При просмотре через инфракрасную камеру объект становится практически невидимым, а температура в защищённой области остаётся стабильной.

Для создания устройства исследователи разработали уникальный решётчатый материал с настраиваемыми тепловыми свойствами. Он состоит из алюминиевой структуры, напечатанной на 3D-принтере, которая эффективно проводит тепло, и формованного полимерного материала с низкой теплопроводностью, действующего как теплоизолятор. Сочетание этих компонентов дало возможность точно управлять движением тепла в различных областях конструкции.

В ходе лабораторных испытаний устройство помещали между горячими и холодными зонами. Тепло «обтекало» скрытый объект, формируя внешнее температурное поле, практически не отличимое от поля без объекта внутри. При этом температура в защищённой области оставалась почти неизменной, даже при значительных перепадах температур вокруг.

Исследователи также протестировали систему на объектах с сложной трёхмерной геометрией, включая модели голов с детализированным дизайном. По утверждениям команды, такие испытания продемонстрировали большую эффективность по сравнению с предыдущими версиями «тепловых плащей».

Разработка может быть использована в ситуациях, где требуется точное управление теплом или защита от инфракрасного обнаружения. Среди потенциальных направлений — защита чувствительной электроники и микрочипов от перегрева, улучшение управления температурой в вычислительных системах и создание технологий, снижающих заметность объектов для инфракрасных сенсоров.

В следующем этапе команда планирует разработать более сложные версии устройства, способные скрывать объекты, выделяющие тепло. Это позволит создать активные тепловые системы, способные динамически контролировать тепловые потоки и поддерживать низкую заметность для инфракрасных камер.