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热超构材料：巧引热流织就“隐身衣”

来源：东方资讯


【资料图】

本文转自：中国军网

侦察定位、制导破袭……自第二次世界大战红外探测装置首次运用于战场后，红外探测技术历经多次迭代，在目标探测、雷达成像等领域始终占有一席之地。

正所谓“道高一尺，魔高一丈”，伴随着红外探测技术的不断演进，红外隐身技术的发展也步入快车道。然而在很长一段时间内，受限于材料本身的物理性质，人们还是采用降低温度、改进设计、借助涂层等传统方法来减少红外辐射。直到2008年，超构材料的概念及相关研究拓展到热学领域，才为热隐身装置的选材提供了一个全新的方向——热超构材料。

发展至今，热超构材料虽然还处于实验阶段，却已模拟验证了限制条件下的热隐身，理论预言了热伪装以及热幻象等热流控制功能。今天，就让我们一起走近热超构材料，了解它是如何通过对热流的巧妙编织，实现热学领域的各种奇妙伪装的。

从“光隐身”到“热隐身”

谈起冷热，大家并不陌生。寒来暑往、春岚秋风，都涉及热量的变化流动。但在长期以来的固有印象中，“热”都是作为一种感受而出现，与事物的表里温度紧紧联系在一起。

随着科技发展，人类从雨雪风霜、电闪雷鸣等自然现象中发现了能量，并逐渐发明出“驯化”这些能量的神奇工具。这其中就包括超构材料。简单来说，超构材料是指具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。这种结构材料的物理性质由材料几何特性决定，并不只受材料本身特性影响。如果把普通材料比作一条纸带，那超构材料则是将这条纸带扭转对接成莫比乌斯环，从而具备迥异的物理特性。

20世纪90年代，超构材料首先在电磁学和光学领域蓬勃发展，实验呈现出光学负折射等新奇现象，也为真正意义上的光学隐身提供了理论基础。这就好比《哈利·波特》里那顶神奇的“隐身斗篷”，超构材料利用自身特殊的复合结构或复合材料即可实现隐身遁形，观者就像被施了“障眼法”一般。

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