Já ouviu falar da capa da invisibilidade? Ele manipula como a luz viaja ao longo da capa para esconder um objeto colocado atrás dela. De forma similar, a capa térmica é projetada para ocultar objetos aquecidos de detectores infravermelhos sem distorcer a temperatura fora da capa. Os materiais para essas capas precisariam oferecer condutividade térmica zero para ajudar a camuflar o calor. Agora, Liujun Xu e colegas da Universidade Fudan, Xangai, China, exploraram um novo mecanismo para projetar tais materiais. Estas descobertas foram publicadas em EPJ B pode ter implicações na manipulação da transferência de energia térmica como forma de, em última instância, reduzir o desperdício de calor de combustíveis fósseis e ajudar a mitigar crises de energia.
Nesse trabalho, pela primeira vez, os autores verificam experimentalmente que a composição interna dos materiais, que apresenta uma estrutura periódica não uniforme, pode apresentar uma condução de calor quase uniforme. Para fazer isso, eles usam uma câmera infravermelha para detectar calor em amostras experimentais colocadas entre um banho quente e um frio. Esses resultados confirmam suas próprias equações prevendo a condutividade térmica do material periódico.
Para alcançar a ilusão térmica desejada, eles dependem de uma condução de calor quase uniforme. Em vez de produzir uma ilusão omnidirecional, mostrando objetos com a mesma assinatura de temperatura, independentemente do ângulo de observação, os autores apresentam o que chamam de ilusão térmica de Janus. Ele apresenta um objeto cujo calor não é detectável de uma direção, formando assim uma ilusão invisível. Por contraste, ele apresenta uma assinatura de calor diferente de sua assinatura real ao longo do eixo vertical, formando assim um tipo diferente de ilusão, que é visível, mas não mostra a realidade.
Para remover a influência da convecção térmica e da radiação de seus resultados experimentais, os autores também realizam simulações. Estes, por sua vez, ajudam a desenvolver o conceito de 'diodos térmicos de ilusão', que abordam a ilusão térmica como um grau adicional de liberdade para gerenciamento de calor. Em última análise, esses diodos podem ser aplicados em campos que requerem camuflagem térmica e retificação térmica.
