在红外热成像仪的“火眼金睛”下,任何高于绝对零度的物体都会因散发热辐射而暴露无遗。即使身穿迷彩服、在漆黑的夜晚保持绝对静止,人体或设备发出的热信号依然清晰可见。然而,这一局限性近期迎来了重大突破。

来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(UIUC)与丹麦科技大学的联合研究团队,成功研发出世界上首个自由形状、全向的3D热隐身衣。相关研究成果已发表在权威期刊《自然-通讯》上。

要实现真正的“热隐身”,仅靠传统的隔热屏障是行不通的。普通的隔热材料虽然能挡住热量,但会在背景温度中留下生硬突兀的几何轮廓,反而更容易引起红外传感器的注意。理想的热隐身技术需要将传导过来的热量顺畅地“分流”,引导其绕过内部保护区域,并在另一侧重新汇合恢复原状,从而让外部观察者完全察觉不到内部物体的存在。

为了攻克这一难题,联合团队巧妙结合了3D打印铝合金网格与低导热率的硅胶材料。研究人员先利用变换热学算法计算出热量绕过隐身腔体所需的3D热导率分布图,随后通过3D去均质化技术,利用三向垂直的金属杆网格调控不同方向的热传导速率。最终,导热性能极佳的铝合金构成了热量快速通过的“高速公路”,而低导热的硅胶则封闭了不理想的路径,两者协作将热流精准引导绕过中央目标。