Французы придумали шапку-невидимку для температуры

Распространение тепла на рисунке происходит слева направо (a-d). Видно, что область, ограниченная внутренним кругом концентрических колец, "маскируется" под окружающую температуру (иллюстрация Sebastien Guenneau, Institut Fresnel, CNRS/AMU).

Физики разработали новый метод, который позволяет скрывать объекты от теплового воздействия или же наоборот там, где нужно, создавать концентрированные области высоких температур.

Чтобы сделать объект невидимым для тепловых датчиков, нет необходимости нагревать или охлаждать его искусственно, считают французы. Можно сделать так, чтобы тепло при необходимости рассеивалось или концентрировалось автоматически, позволяя объекту "сливаться" с температурой окружающего пространства, пропадать на его фоне.

Правда, перенаправить тепло не так просто, как свет, над чем физики работают уже не первый год. (Шапки-невидимки для видимого и соседних диапазонов излучения выпускают с завидным постоянством.)

Дело в том, что электромагнитное (волновое) излучение может распространяться на огромные расстояния, постепенно затухая. Передача тепла происходит благодаря диффузии, причём затухание наблюдается на коротких дистанциях. Кинетическая энергия атомов и молекул, которая определяет температуру одного тела, передаётся другому телу при их контакте, либо переходит от более нагретых областей к менее нагретым.

Для того чтобы заставить тепло "обтекать" заранее выбранную область (подобно тому, как свет преломляется в оптике), учёным пришлось адаптировать оптические приёмы к термодинамике, пишет ScienceDaily.

Расчёты показали, что тепловую шапку-невидимку можно составить из двадцати концентрических колец, каждое из которых обладает своей определённой способностью передачи или рассеивания тепла. Все вместе они будут перенаправлять тепловую диффузию таким образом, что спрятанный за ними объект никак не будет влиять на окружение.

"Мы можем сделать нагретые объекты незаметными или же наоборот сконцентрировать тепло на определённых областях", – рассказывает руководитель работы Себастьен Генно (Sebastien Guenneau) из института Френеля. Подробнее о задумке Генно и его коллег рассказывает статья в журнале Optics Express.

Исследователи предполагают, что их открытие пригодиться в первую очередь в области микроэлектроники, где всегда остаётся актуальной проблема охлаждения. В дальнейшем разработка также может пригодиться в космической отрасли и в области солнечной энергетики.

Сейчас французские учёные работают над первым прототипом термической шапки-невидимки. Параллельно Генно пытается создать шапку-невидимку, которая бы спрятала здания от сейсмических волн или, проще говоря, от землетрясений.