Учёные объявили о создании и испытаниях первого трёхмерного теплового камуфляжа, который способен скрывать объекты от инфракрасных камер и одновременно защищать их от экстремальных температур. Исследование открывает перспективы для новых способов охлаждения микрочипов, защиты деликатной электроники и снижения заметности оборудования по тепловому следу. Результаты опубликованы в Nature Communications.

По словам авторов, камуфляж работает независимо от формы объекта и направления теплового потока. Ранее такие устройства ограничивались двумя измерениями или работали только при одном направлении теплопереноса. Новый подход направляет тепло вокруг скрытого предмета, а не просто блокирует его, создавая впечатление отсутствия объекта на изображении инфракрасной камеры.

В работе над проектом участвовали профессор Shelly Zhang (Университет Иллинойс в Урбана‑Шампейн), постдок Weichen Li и аспирант Yibo Wang, при содействии профессора Ole Sigmund из Технического университета Дании. Результаты эксперимента подтверждают теоретические выводы и опубликованы в Nature Communications.

Авторы подчёркивают: настоящий камуфляж должен работать в любых условиях теплопередачи; их устройство может спрятать сложный трёхмерный объект во множестве направлений, сохраняя внутри стабильную температуру и надёжную защиту от внешних температурных воздействий.

Чтобы преодолеть ограничения прошлых работ, исследователи обратились к трансформационной термодинамике и разработали лентоподобный материал, структуру которого можно настраивать по трём направлениям. Это позволяет контролировать теплопроводность по различным участкам камуфляжа и приближает свойства материала к тем, что необходимы для идеального камуфляжа.

Помимо компьютерных расчётов, учёные создали реальное устройство: с помощью трёхмерной печати построили алюминиевую решётку, обеспечивающую эффективные каналы теплопереноса, а оставшиеся промежутки заполнили эластично‑резиновым материалом с низкой теплопроводностью. В итоге камуфляж способен управлять движением тепла более точно.