На екрані тепловізора теплий предмет виглядає як яскрава пляма на холодному тлі. Дослідники зі США та Данії розробили пристрій, який цю пляму прибирає: тепло обтікає заховану річ і рухається далі так, ніби перешкоди не існувало.

Це перший фізично виготовлений тривимірний тепловий плащ. Він приховує складні об’єкти майже з усіх боків. На відміну від звичайної теплоізоляції, яка зупиняє тепло, тут його перенаправляють. Для тепловізора картина температур залишається майже незмінною.

Як працює тепловий плащ

Раніше теплові плащі працювали лише на плоскій поверхні або в одному напрямку. Якщо тепло йшло з іншого боку, об’єкт ставав помітним через спотворення температури.

«Справжній тепловий плащ має працювати незалежно від того, звідки йде тепло, — каже дослідниця Шеллі Чжан. — Наш пристрій ховає складний тривимірний об’єкт із безлічі напрямків і водночас утримує стабільну температуру всередині».

Теорія існувала давно: вона розраховує шлях тепла так, щоб температурне поле навколо здавалося непорушеним. Складність полягала у виробництві. Різні ділянки плаща мають проводити тепло з різною швидкістю і в різних напрямках.

Рішення знайшли в ґратчастій структурі. Алюмінієву решітку надрукували на 3D-принтері — вона добре проводить тепло. Порожнечі залили гумоподібним матеріалом, який майже не пропускає тепло. Так створили керований маршрут: десь потік розганяється, десь гальмується і в підсумку обходить об’єкт.

Випробування та обмеження

У лабораторії конструкцію розмістили між гарячою та холодною зонами. Тепловізор показував, що об’єкта немає: тепло проходило повз захищену ділянку і змикалося за нею без спотворень. Усередині температура залишалася рівною.

Потім ховали складні тривимірні форми, зокрема фігури, схожі на людські голови. Метод упорався і з нерівною геометрією.

Є важливе обмеження. Плащ розрахований на тепло, яке приходить іззовні. Заховати предмет, що гріється сам, значно складніше: його власне тепло накопичуватиме всередині і рано чи пізно видасть розташування.