Учёные создали «тепловой плащ», который скрывает объекты от инфракрасных камер

Новая метаматериальная конструкция направляет тепло вокруг предмета из любого направления и сохраняет стабильную температуру внутри защищённой области

Учёные разработали трёхмерный «тепловой плащ» — устройство, способное скрывать объекты от инфракрасного обнаружения и одновременно защищать их от воздействия высоких температур. В отличие от предыдущих систем, которые работали только в 2D или при нагреве с одного направления, новая конструкция управляет потоком тепла в пространстве сразу по 3 измерениям.

Обычные тепловые экраны пытаются блокировать передачу тепла, новая система работает иначе: она перенаправляет тепловой поток вокруг скрываемого объекта, сохраняя распределение температуры так, будто объекта внутри нет. При наблюдении через инфракрасную камеру объект становится практически невидимым, а температура в защищённой зоне остаётся стабильной.

Для создания устройства исследователи разработали специальный решётчатый материал с регулируемыми тепловыми свойствами. Он состоит из напечатанной на 3D-принтере алюминиевой структуры, которая хорошо проводит тепло, и формованного полимерного материала с низкой теплопроводностью, который действует как теплоизолятор. Комбинация этих компонентов позволила точно управлять движением тепла в разных областях конструкции.

В лабораторных испытаниях устройство помещали между горячей и холодной зонами. Тепло «обтекало » скрытый объект, формируя внешнее температурное поле, практически неотличимое от поля без объекта внутри. При этом температура в защищённой области оставалась почти постоянной даже при наличии значительного перепада температур вокруг.

Исследователи также проверили систему на объектах со сложной трёхмерной формой, включая модели головы с детализированной геометрией. По данным команды, такие испытания показали более высокую эффективность по сравнению с предыдущими вариантами «тепловых плащей».

Разработка может применяться там, где требуется точный контроль тепла или защита от инфракрасного обнаружения. Среди возможных направлений — защита чувствительной электроники и микрочипов от перегрева, улучшение управления температурой в вычислительных системах и создание технологий снижения заметности объектов для инфракрасных сенсоров.

Следующим этапом команда планирует разработать более сложные версии устройства, которые смогут скрывать объекты, выделяющие тепло. Это позволит создать активные тепловые системы, способные динамически управлять тепловыми потоками и сохранять низкую заметность для инфракрасных камер.