Cercetătorii au construit o mantie termică 3D care ascunde căldura de camerele infraroșu
Un prototip de laborator combină aluminiu imprimat 3D cu silicon special ca să dirijeze căldura în jurul unui obiect, nu s-o lase să iasă în toate direcțiile. Ar putea reduce, într-o zi, semnătura termică a echipamentelor sensibile, dar deocamdată e rigid și funcționează doar pe o formă fixă.
Inginerii de la Universitatea Illinois Urbana-Champaign, împreună cu cei de la Universitatea Tehnică din Danemarca, au construit o mantie termică tridimensională capabilă să dirijeze căldura în jurul unei regiuni închise, astfel încât aceasta să rămână invizibilă pentru o cameră cu infraroșu. Practic, obiectul acoperit de mantie nu mai „strălucește” termic pentru un observator din exterior, deși rămâne cald pe dinăuntru.
Cum funcționează
Structura combină două materiale cu proprietăți termice opuse. Un aliaj de aluminiu, AlSi10Mg, cu o conductivitate termică mare, de 113 wați pe metru-kelvin, formează ceea ce cercetătorii numesc „autostrăzile căldurii”, canale care conduc rapid fluxul termic pe traseul dorit. În jurul lor, un silicon numit PDMS, cu o conductivitate de doar 0,16 wați pe metru-kelvin, blochează rutele nedorite. Rezultatul e o rețea 3D-imprimată de bare perpendiculare, a căror grosime și orientare au fost calculate exact pentru a controla unde se duce căldura.
În teste fizice, cu încălzire aplicată atât vertical, cât și orizontal, dispozitivul a obținut scoruri de 0,037, respectiv 0,079, pe o scară pe care zero înseamnă camuflaj termic perfect. Cu alte cuvinte, mantia a ascuns aproape complet semnătura termică a obiectului acoperit, în cele două direcții testate.
Cât de aproape e de o aplicație reală
Deocamdată vorbim despre un prototip rigid, construit pentru o formă geometrică specifică, testat în laborator timp de o oră, cu plăci termice menținute la temperaturi fixe la limitele structurii. Cercetătorii spun clar și limitele: dispozitivul nu suprimă radiația termică emisă de un obiect cald aflat în aer liber, nu poate fi adaptat rapid la obiecte de forme arbitrare, și a fost testat doar pe două direcții perpendiculare, nu pe toate unghiurile posibile.
Aplicațiile potențiale țin de reducerea semnăturii termice a echipamentelor, gestionarea căldurii în electronică și protejarea componentelor sensibile la temperatură. Pentru a ajunge acolo, tehnologia mai are nevoie de o versiune flexibilă, capabilă să se adapteze la forme variate, nu doar la geometria fixă testată acum.
Sursă: New Atlas