¿Has oído hablar de la capa de invisibilidad? Manipula cómo la luz viaja a lo largo de la capa para ocultar un objeto colocado detrás de ella. Del mismo modo, la capa térmica está diseñada para ocultar objetos calentados de los detectores infrarrojos sin distorsionar la temperatura fuera de la capa. Materiales para tallas capas necesitarían ofrecer una conductividad térmica cero para ayudar a camuflar el calor. Ahora, Liujun Xu y sus colegas de la Universidad de Fudan, Shanghai, China, han explorado un nuevo mecanismo para diseñar tales materiales. EPJ B podría tener implicaciones para manipular la transferencia de energía térmica como una forma de reducir el desperdicio de calor de los combustibles fósiles y ayudar a mitigar las crisis de energía.
En este trabajo, por primera vez, los autores verifican experimentalmente que la composición interna de los materiales, que presenta una estructura periódica no uniforme, puede exhibir una conducción de calor casi uniforme. Para ello, utilizan una cámara infrarroja para detectar el caloren muestras experimentales colocadas entre un baño frío y caliente. Estos resultados confirman sus propias ecuaciones que predicen la conductividad térmica del material periódico.
Para lograr la ilusión térmica deseada, confían en una conducción de calor casi uniforme. En lugar de producir una ilusión omnidireccional, que muestra objetos con la misma firma de temperatura independientemente del ángulo de observación, los autores introducen lo que denominan la térmica Janusilusión. Presenta un objeto cuyo calor no es detectable desde una dirección, formando así una ilusión invisible. Por el contrario, presenta una firma de calor diferente a su firma real a lo largo del eje vertical, formando así un tipo diferente de ilusión, que es visiblepero sin mostrar la realidad.
Para eliminar la influencia de la convección térmica y la radiación de sus resultados experimentales, los autores también realizan simulaciones. Estas a su vez ayudan a desarrollar el concepto de "diodos térmicos de ilusión", que abordan la ilusión térmica como un grado adicional de libertad para la gestión del calorEn última instancia, estos diodos podrían aplicarse en campos que requieren camuflaje térmico y rectificación térmica.
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