“熱隱形斗篷”有望成真 或用于航空航天領(lǐng)域

　　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”?？茖W(xué)家們表示，最新技術(shù)有望更好地控制電子設(shè)備中的散熱，也有望用于航空航天和太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域。

　　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)空間的周圍傳播而非通過(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(CRNS)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。

　　古納佑說(shuō)：“熱并非波，它只是從溫度高的地方擴(kuò)散到溫度低的地方。因此，在這兩個(gè)領(lǐng)域起主導(dǎo)作用的數(shù)學(xué)和物理學(xué)原理非常不同。例如，波能長(zhǎng)距離旅行，衰減很少，但溫度擴(kuò)散的范圍非常有限?！?/p>

　　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(在一定參考面上氣溫值相等各點(diǎn)的連線)之間的距離表示。接著，他們對(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)找到用武之地。

　　古納佑團(tuán)隊(duì)目前正在研發(fā)這種熱隱形斗篷的模型，以用于微電子設(shè)備內(nèi)，他們表示，模型有望在接下來(lái)的幾個(gè)月內(nèi)問(wèn)世。(劉霞)