Русская служба Би-би-си,
28 марта 2012, 12:55
Французские исследователи продемонстрировали, как применить принципы оптического сокрытия предметов к термическому излучению. Это открытие может найти первое применение в микроэлектронике.
Французские исследователи продемонстрировали, как применить принципы оптического сокрытия предметов к термическому излучению.
Открытие, статья о котором опубликована в журнале , дает возможность не только обманывать инфракрасные камеры и детекторы, но и управлять потоками теплового излучения в микроэлектронике.
С 2006 года, когда впервые было объявлено о принципиальной возможности создания плаща-невидимки, возникла новая область физики - так называемая трансформационная оптика, в рамках которой ведутся интенсивные исследования.
Пока что все предложенные методы сокрытия объектов имели те или иные ограничения. Однако в последнее время появились исследования, авторы которых предлагают укрывать материальные объекты от магнитных полей, и даже от звуковых или сейсмических волн.
Все эти методы основаны на манипулировании пиками и провалами волнового излучения с целью заставить его обтекать данный предмет.
И вот теперь сотрудник Института Фреснеля во Франции Себастьян Гинно продемонстрировал сходный эффект в области теплового излучения.
"Тепло не является волной - оно просто перераспределяется от горячих к холодным участкам, - объясняет он. - Физика такого процесса совершенно иная. Например, волна может распространяться на большие расстояния без сильного затухания, в то время как тепло обычно рассеивается на коротких дистанциях".
Перед физиками стояла задача применить математические методы трансформационной оптики к уравнениям, описывающим диффузию тепла; в результате ученым удалось получить метод направления потоков тепла в нужном им направлении.
Такой подход принципиально отличается от методов оптического сокрытия материальных объектов, основанных на активном манипулировании температурами поверхности и способными замаскировать даже танк.
Новый метод предлагает изготовить покрытие объекта из 20 слоев материала, каждый из которых будет обладать присущей только ему коэффициенту диффузии тепла.
"Мы способны изготовить покрытие, которое заставляет тепло огибать предмет, защищая его от перегрева, - рассказывает доктор Гинно. - Мы также способны концентрировать тепло в небольшом объеме материала, который очень быстро нагревается".
Эта способность направлять потоки тепла в нужном направлении и концентрировать их найдет, как считают французские физики, свое первое практическое применение в микроэлектронике, где остро стоит проблема отвода избыточного тепла в микросхемах.
Источник: Русская служба Би-би-си