Ooit gehoord van de onzichtbaarheidsmantel? Het manipuleert hoe licht langs de mantel reist om een ​​object erachter te verbergen. evenzo, de thermische mantel is ontworpen om verwarmde objecten te verbergen voor infrarooddetectoren zonder de temperatuur buiten de mantel te verstoren. Materialen voor dergelijke mantels zouden geen thermische geleidbaarheid moeten bieden om de hitte te camoufleren. Nutsvoorzieningen, Liujun Xu en collega's van Fudan University, Sjanghai, China, hebben een nieuw mechanisme voor het ontwerpen van dergelijke materialen onderzocht. Deze bevindingen gepubliceerd in EPJ B zou implicaties kunnen hebben voor het manipuleren van de overdracht van thermische energie als een manier om uiteindelijk de warmteverspilling van fossiele brandstoffen te verminderen en energiecrises te helpen verminderen.

In dit werk, voor het eerst verifiëren de auteurs experimenteel dat de innerlijke samenstelling van materialen, die een niet-uniforme periodieke structuur vertoont, kan quasi-uniforme warmtegeleiding vertonen. Om dit te doen, ze gebruiken een infraroodcamera om warmte te detecteren in experimentele monsters die tussen een warm en koud bad zijn geplaatst. Deze resultaten bevestigen hun eigen vergelijkingen die de thermische geleidbaarheid van het periodieke materiaal voorspellen.

Om de gewenste thermische illusie te bereiken, ze vertrouwen op quasi-uniforme warmtegeleiding. In plaats van een omnidirectionele illusie te creëren, het tonen van objecten met dezelfde temperatuursignatuur, ongeacht de waarnemingshoek, de auteurs introduceren wat zij de thermische illusie van Janus noemen. Het heeft een object waarvan de warmte niet vanuit één richting kan worden gedetecteerd, waardoor een onzichtbare illusie wordt gevormd. Daarentegen, het heeft een andere warmtesignatuur dan zijn werkelijke signatuur langs de verticale as, waardoor een ander soort illusie ontstaat, die wel zichtbaar is maar niet de werkelijkheid weergeeft.

Om de invloed van thermische convectie en straling uit hun experimentele resultaten te verwijderen, de auteurs voeren ook simulaties uit. Deze helpen op hun beurt bij de ontwikkeling van het concept van 'illusion thermal diodes', die thermische illusie benaderen als een extra vrijheidsgraad voor warmtebeheer. uiteindelijk, deze diodes kunnen worden toegepast in velden die zowel thermische camouflage als thermische rectificatie vereisen.