全球首个三维全向热隐身斗篷问世，可让任意形状物体躲过红外探测

IT之家 7 月 24 日消息，美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校与丹麦技术大学的研究团队设计并制造出首个能够在三维空间中让物体热量“隐形”的装置。研究人员将该装置称为“热隐身斗篷”，而这款斗篷能够让几乎任何形状的物体躲过红外热像仪探测，同时保护其免受极端温度影响。研究由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校土木与环境工程教授张雪莉（Shelly Zhang）领衔，博士后研究员李伟辰（Weichen Li）、研究生王一博（Yibo Wang）以及丹麦技术大学教授奥勒 · 西格蒙德（Ole Sigmund）共同参与。此前的实验性热隐身装置只能在二维平面或沿单一热流方向发挥作用。为实现真正的三维全向热隐身，研究团队回归“变换热力学”理论（该理论通过数学方法计算热量如何绕过保护区域，使周围温度场看起来未受扰动）。他们设计出一种新型晶格材料，其结构可在三个方向上自由调节，通过调控不同方向的结构尺寸精确控制材料不同区域的导热性能，使其覆盖比以往更广的热导率范围。在制造环节，团队利用 3D 打印技术制造出精密的铝合金晶格结构作为高导热材料，再通过模具浇注工艺填充低导热橡胶状材料，制成复合热隐身装置。实验室测试中，研究人员将装置置于冷热区域之间形成温度梯度，用红外热像仪追踪热流变化。结果显示，从外部观察温度场分布与没有放置物体时几乎一致，隐藏在装置中的目标仿佛根本不存在；而在隐身区域内部，温度保持均匀稳定，不受外界极端冷热环境影响。为进一步验证性能，团队还对高度复杂的三维几何结构进行了测试，包括细节丰富、类似人头的模型。他们表示，此前尚无实验性热隐身装置能在如此复杂的三维结构上实现这一水平的隐身效果。团队表示，除敏感电子元件的精准热管理外，这项技术也可应用于安全和国防等领域。Shelly Zhang 教授称：“任何需要精确控制热量或需要防止物体被热成像探测到的领域都将受益于这项研究。但我们也从更广阔的视角来看待这个问题：它关乎隐藏和保护以热能为载体的信息。”研究团队下一步计划探索能够动态响应、主动操控热量的“智能”热隐身斗篷。相关研究成果已发表在《自然 · 通讯》杂志上。IT之家附论文地址：https://doi.org/10.1038/s41467-026-73167-0