Сінгапурські вчені створили два варіанти теплового плаща-невидимки
Розробка різноманітних пристрій приховування, свого роду плащів-невидимок, є однією з найбільш "гарячих" наукових тем сучасності. Це обумовлено аж ніяк не популярністю книг із серії про Гаррі Поттера, такі пристрої можуть і вже використовуються в різноманітному науковому і технологічному обладнанні, виконуючи досить унікальні функції. З появою на науковому обрії метаматеріалів, матеріалів мають складну внутрішню структуру або складну будову поверхні, вчені виявили, що на їх основі вони можуть створити пристрої, преломляющие мікрохвильове випромінювання вельми незвичайним чином, змушуючи хвилі випромінювання огинати об'єкти. Так і з'явилися перші пристрої приховування, а подальша робота в цьому напрямі призвела до появи пристроїв, що ефективно працюють в діапазонах видимого та інфрачервоного світла.
Дві незалежні групи вчених з Сінгапуру створили два різних варіанту реалізації пристрою приховування об'єктів від теплового потоку, ще одного різновиду плаща-невидимки. Створюючи такі пристрої, учені також використовували метаматеріали, але їх принцип дії дуже відрізняється від принципів заломлення гармонійних коливань хвиль різних діапазонів. Вся справа полягає в тому, що перенесення тепла не має хвильову природу, тому теплові потоки ведуть себе зовсім по-іншому, вони переломлюються і відображаються зовсім інакше, ніж електромагнітні хвилі. Але це ще не означає, що за певних обставин неможливо приховати якийсь об'єкт, зробивши його "невидимим" для потоку тепла.
Ідея, що лягла в основу теплових плащів-невидимок, полягає у створенні штучного середовища, всередині якої теплові потоки рухаються, не проходячи через деякі точки, в яких знаходяться "приховувані" об'єкти. За допомогою складних матеріалів спеціальної форми вчені змусили тепловий потік вести себе подібно електромагнітної хвилі, що дозволило відхилити траєкторію його поширення і обігнути певну область простору.
Перша група використовувала метаматеріал, що складається з шарів металу, який є хорошим провідником тепла, і верств термоізолятору, звичайного пінопласту. Всередину кола, виготовленого з такого метаматеріалу, був поміщений алюмінієвий циліндр, який і був прихованим об'єктом, а вся ця конструкція була поміщена в блок з теплопровідного матеріалу. Потік тепла, що переміщається від одного краю блоку до іншого, зустрічав на своєму шляху перешкоду і огинав приховує об'єкт, переміщаючись по шляху найменшого опору, по металевих провідниках. Знання точних теплових характеристик використовуваних матеріалів і точний розрахунок розмірів пристрою дозволили вченим домогтися того, що тепловий потік залишав межі пристрою строго на його звороті. При цьому, тепло потоку не проникало всередину пристрою, температура алюмінієвого циліндра залишалася незмінною протягом тривалого часу, а потужність теплового потоку на вході і виході була практично рівна.
Пристрій, створений другою групою сінгапурських учених, працює приблизно на тому ж принципі, що й перше. Тільки замість металу і пінопласту вчені використовували повітря, що є поганим провідником тепла, мідь, яка володіє високою теплопровідністю, і нержавіючу сталь, теплопровідність якої вище теплопровідності повітря, але нижче теплопровідності міді. Приховуваного об'єкт в даному випадку містився всередину повітряного кишені, оточеного шарами з нержавіючої сталі та міді.
На жаль, обидва пристрої в тому вигляді, в якому вони існують зараз, не годяться ні для якого практичного застосування. Але на основі розроблених технологій можна буде створити більш ефективні технології, які можуть виявитися дуже корисними для управління розподілом теплових потоків всередині електронних пристроїв і всередині кристалів напівпровідникових чіпів. А одним з можливих областей застосування технології теплового приховування, на думку вчених, може стати система теплового захисту акумуляторних батарей, що не дасть перегрітися і зайнятися при зарядці батарей мобільних телефонів і портативних комп'ютерів.