来自中国多个机构的一个研究小组提出了一种新的热圆顶概念，可以显著推进热隐身技术领域。这项发表在《工程》杂志上的研究为传统热隐形设备的长期局限性提供了一种潜在的解决方案。热超材料一直是控制热传导的广泛研究主题，热隐形是一个关键方面。然而，现有的热隐身方案在实际应用中面临挑战。传统斗篷通常完全包裹物体，使其难以使用，不适合有热源的物体。
此外，尽管存在一些动态隐形的理论设计，但它们复杂而僵化，限制了它们在真实三维（3D）空间中的大规模应用。新提出的热圆顶概念旨在解决这些问题。它具有开放的功能区，增强了可用性和适用性，特别是对于有热源的物体。受乐高积木启发，圆顶的可重构结构使其易于组装和适应不同的环境，这是对传统热斗篷的重大改进。热圆顶的设计原则涉及对形状和材料的仔细考虑。选择半椭圆形是因为其对称性和灵活性符合设计要求。
通过求解微分方程，研究人员确定了热圆顶实现热隐形的必要条件，包括圆顶、核心和背景的热导率之间的具体关系。通过仿真和实验验证了可重构热圆顶的功能。商业软件COMSOL Multiphysics用于有限元模拟，验证了理论设计。还使用具有不同背景材料和配置的半球形热圆顶进行了实验验证。结果表明，即使在有热源的情况下，圆顶也能有效地屏蔽物体并保持稳定的内部温度。这项研究代表了热隐身技术发展的重要一步。
热圆顶概念不仅克服了以前的局限性，而且为各种工程应用提供了一种实用且适应性强的解决方案。它可能会激发其他物理领域的进一步研究，如直流电场和磁场，为热管理和隐形技术的创新开辟新的途径。由前沿期刊提供