Сингапурские ученые разработали необычный материал, позволяющий скрывать объекты от инфракрасного излучения благодаря способности перенаправлять тепло, идущее к скрытому под ним предмету, что поможет защищать тело человека от жары летом, говорится в статье, опубликованной в журнале Applied Physics Letters.

«Благодаря гибкой форме, наш активный тепловой плащ можно использовать в качестве основы для одежды, которая бы защищала нас от холода или тепла, что особенно актуально в таком тропическом регионе, как Сингапур», — заявил Байли Чжан (Baile Zhang) из Технологического университета Нанъян в Сингапуре.

Как рассказывает Чжан, его команда изначально экспериментировала с различными оптическими метаматериалами, способными поглощать и перенаправлять тепло.

В ходе этих экспериментов физикам из Сингапура удалось создать простые версии тепловых «плащей-невидимок», работавших только для объектов определенной формы и размеров.

Неудачные попытки превратить их в более универсальные «плащи» заставили ученых задуматься о смене метаматериалов, перенаправляющих тепло пассивным образом, на некие другие элементы, чьими свойствами можно гибко управлять и которые бы могли «перекачивать» тепло в произвольном направлении.

В качестве такого материала Чжан и его коллеги избрали особые полупроводниковые структуры, которые специалисты в области микроэлектроники называют «элементами Пельтье ».

Они представляют собой «бутерброд» из двух кусочков разных полупроводников, контакт между которыми нагревается или охлаждается при пропускании тока в одну или другую сторону.

Как выяснили ученые,

их можно заставить пропускать тепловые волны через себя и испускать с другой стороны, манипулируя направлением и силой тока в таких элементах, приклеенных к поверхности «плаща-невидимки».

Подобные плащи, как утверждают ученые, могут скрывать объект любой формы и не имеют ограничений по площади и размерам. Единственным их недостатком является низкий КПД элементов Пельтье и их большие энергоаппетиты.

Помимо очевидных военных целей, подобные устройства, по мнению Чжана, можно применять и для решения ряда мирных задач – охлаждения организма во время лета, защиты микроэлектроники от перегрева и поддержания постоянной температуры в том или ином месте.

Как признают физики, пока данный «тепловой плащ» не готов к использованию, так как они еще не успели создать компьютерный алгоритм, который бы адаптивно управлял работой элементов Пельтье, приспосабливая их к изменениям в форме плаща по мере движения человека. Ученые надеются решить эту проблему в ближайшие месяцы и годы.