热斗篷模具对象周围的热量

时间：2021-05-25 07:52:09 来源：

热隐形斗篷：热量从左边的左侧围绕中心区域传递。温度特性（白线）保持平行。（数字：R. Schittny /套件）

来自卡尔斯鲁赫理工学院的科学家建造了一种微结构化的热斗篷，可以在物体周围塑造热量。

通过特殊的超材料，光和声音可以通过物体传递。套件研究人员现在成功地证明了相同的材料也可用于特异性地影响热量的传播。铜和硅的结构化板在中央区域周围传导热量，没有边缘受到影响。结果将在物理审查中介绍。

“对于热封斗篷斗篷，两种材料都必须巧妙地安排，”罗伯特Schittny从套件解释，这项研究的第一个作者。铜是一个良好的热导体，而使用的硅材料称为PDMS是一个差的导体。“通过提供具有环形硅结构的薄铜板，我们生产以可变速度以各种方向传导热量的材料。以这种方式，可以补偿通过隐藏物体所需的时间。“

如果在左边缘加热简单，固体金属板，则热量均匀地迁移到右侧。板的温度从左右缩短。由环形结构外部的铜和硅组成的新的超材料表现出完全相同的行为。没有热量渗透到里面。在外面，没有迹象表明发生了什么。

“这些结果令人印象深刻地揭示了转变光学方法可以转移到高度不同的热力学领域，”套件应用物理研究所负责人的马丁韦格纳说。这里，开发了可见光的第一三维隐形斗篷。虽然光学和声学基于波浪的传播，但热量是原子的无序运动的量度。仍然，基本的数学描述可用于计算具有隐形斗篷的效果的结构。利用所谓的变换光学器件的方法，计算描述坐标系的失真。算术上讲，延伸对象在无限的小点中消失。此虚拟失真可以映射到真正的超级材料结构，该结构通过待隐藏的对象周围的入射光，就像它甚至没有现有一样。

“我希望我们的工作将是热力学超材料领域的许多进一步发展的基础，”Wegener说。热隐形斗篷是基础研究中的一个相当新的领域。从长远来看，它们可能适用于需要有效热管理的区域，例如在微芯片，电气部件或机器中。

出版物：在物理审查信杂志中接受出版

研究报告的PDF副本：转化热力学实验：模塑热量

图像：R. Schittny /套件

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