Har du någonsin hört talas om osynlighetsmanteln? Den manipulerar hur ljus färdas längs kappan för att dölja ett föremål som placeras bakom den. Liknande, den termiska manteln är utformad för att dölja uppvärmda föremål från infraröda detektorer utan att förvränga temperaturen utanför manteln. Material för sådana kappor skulle behöva erbjuda noll värmeledningsförmåga för att kamouflera värmen. Nu, Liujun Xu och kollegor från Fudan University, Shanghai, Kina, har utforskat en ny mekanism för att designa sådana material. Dessa fynd publicerade i EPJ B kan få konsekvenser för att manipulera överföringen av termisk energi som ett sätt att i slutändan minska värmeavfallet från fossila bränslen och hjälpa till att mildra energikriser.
I det här arbetet, för första gången verifierar författarna experimentellt att den inre sammansättningen av material, som uppvisar en olikformig periodisk struktur, kan uppvisa kvasi-likformig värmeledning. Att göra så, de använder en infraröd kamera för att upptäcka värme i experimentella prover placerade mellan ett varmt och kallt bad. Dessa resultat bekräftar sina egna ekvationer som förutsäger det periodiska materialets värmeledningsförmåga.
För att uppnå önskad termisk illusion, de förlitar sig på kvasi-likformig värmeledning. Istället för att skapa en rundstrålande illusion, visar objekt med samma temperatursignatur oavsett observationsvinkel, författarna introducerar vad de kallar Janus termiska illusion. Den har ett föremål vars värme inte kan detekteras från en riktning, bildar därmed en osynlig illusion. Däremot den har en annan värmesignatur än dess faktiska signatur längs den vertikala axeln, bilda en annan typ av illusion, som är synlig men inte visar verkligheten.
För att ta bort påverkan av termisk konvektion och strålning från deras experimentella resultat, författarna gör också simuleringar. Dessa bidrar i sin tur till att utveckla konceptet "illusion termiska dioder", som närmar sig termisk illusion som en extra grad av frihet för värmehantering. I sista hand, dessa dioder skulle kunna användas i områden som kräver både termisk kamouflage och termisk likriktning.
