據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)3月26日?qǐng)?bào)道,在最新一期的《光學(xué)快報(bào)》雜志中,法國(guó)科學(xué)家證實(shí),利用光隱形斗篷技術(shù)的很多原理,能夠研制出讓物體對(duì)熱隱身或?qū)峒杏谀骋粎^(qū)域的“熱隱形斗篷”。
目前,隱形斗篷領(lǐng)域取得的進(jìn)步都是基于轉(zhuǎn)化光學(xué)的基本原理,其中涉及到超材料的使用以及用其讓光發(fā)生彎曲,使光在一個(gè)空間的周?chē)鷤鞑ザ峭ㄟ^(guò)該空間。有鑒于此,?怂柜R賽大學(xué)和法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心的聯(lián)合研究員塞巴斯蒂安·古納佑領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)決定厘清同樣的方法是否能用于熱擴(kuò)散。
古納佑表示:“我們進(jìn)行這項(xiàng)研究的主要目標(biāo)是:利用轉(zhuǎn)換光學(xué)的工具,采用在聲波和光波領(lǐng)域已經(jīng)取得成功的‘隱形’方法,控制熱的擴(kuò)散。”
古納佑解釋道,盡管最新技術(shù)的基本原理與光學(xué)斗篷的一樣,但還是存在關(guān)鍵區(qū)別。迄今為止,斗篷研究技術(shù)以操作波的軌跡為中心,包括光波和聲波等,但熱學(xué)領(lǐng)域與波領(lǐng)域的最大區(qū)別是,熱學(xué)包含的物理學(xué)現(xiàn)象是擴(kuò)散而非波的傳播。
為了制造出熱隱形斗篷,古納佑和同事將轉(zhuǎn)換光學(xué)的物理學(xué)原理應(yīng)用到熱擴(kuò)散的方程式中,結(jié)果發(fā)現(xiàn),“熱隱形斗篷”技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)。
在他們的方法中,熱從溫度高的物體流到溫度低的物體那兒,通過(guò)空間任何區(qū)域的熱流的大小用等溫線之間的距離表示。接著,對(duì)等溫線的幾何形狀進(jìn)行了修改,使得等溫線能擴(kuò)散而非通過(guò)一個(gè)循環(huán)區(qū)域到達(dá)熱流的目的地,這樣,在目的地的物體就實(shí)現(xiàn)了對(duì)熱“隱形”。
古納佑表示:“我們能設(shè)計(jì)出這樣一個(gè)斗篷,其能讓某一區(qū)域?qū)犭[形,或迫使熱集中于一個(gè)小區(qū)域內(nèi),接著快速加熱該區(qū)域。”
最新的“熱隱形斗篷”技術(shù)可以應(yīng)用于很多方面。例如,可以防止納米電子和微電子設(shè)備過(guò)熱,這是電子和半導(dǎo)體工業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。而且,大的計(jì)算機(jī)和航空航天領(lǐng)域也有望從中大大受益。至于讓熱集中這一點(diǎn),可以在太陽(yáng)能工業(yè)中找到用武之地。