Capa tridimensional de invisibilidad térmica

Unos investigadores han diseñado y construido el primer dispositivo 3D capaz de hacer que los objetos sean invisibles al calor, un avance que podría transformar la forma en que protegemos los componentes electrónicos sensibles, ocultamos vehículos u otras máquinas de la detección térmica, y gestionamos el calor en maquinaria en general.

La nueva capa térmica puede ocultar objetos de casi cualquier forma a las cámaras infrarrojas, protegiéndolos además de temperaturas extremas. A diferencia de los diseños anteriores, que solo funcionaban en dos dimensiones o desde una única dirección, la nueva capa funciona prácticamente desde cualquier dirección. En vez de simplemente bloquear el calor, la capa térmica lo canaliza alrededor del objeto, de modo que, para una cámara infrarroja, parece que no hay nada allí.

El logro es obra de Weichen Li, Shelly Zhang y Yibo Wang, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Estados Unidos, así como Ole Sigmund, de la Universidad Técnica de Dinamarca.

La capa de invisibilidad térmica del equipo no es una mera teoría: ha sido fabricada y probada físicamente. El dispositivo está hecho de un material híbrido que utiliza metal impreso en 3D para crear una precisa estructura reticular de aluminio que actúa como un material de alta conductividad. Se utilizó moldeo para rellenar la estructura con un material similar al caucho, con baja conductividad térmica.

La capa tridimensional de invisibilidad térmica, fabricada mediante impresión 3D, es una estructura híbrida de aluminio y material comparable al caucho que bloquea la firma térmica de un objeto desviando el calor a su alrededor, lo que lo hace invisible para las cámaras infrarrojas. (Imagen: Shelly Zhang / MISSION LAB)

En el laboratorio, los investigadores colocaron el dispositivo entre zonas calientes y frías para crear un gradiente de temperatura. Mediante una cámara infrarroja, rastrearon cómo fluía el calor alrededor y a través de la capa. Desde el exterior, al escrutar el campo de temperatura, parecía como si el objeto oculto por la capa no estuviera allí. Dentro de la zona protegida, la temperatura se mantuvo uniforme y a salvo de las temperaturas extremas del exterior.

Ninguna capa de invisibilidad térmica anterior se acerca a este nivel de complejidad y rendimiento.

Weichen Li y sus colegas exponen los detalles técnicos de su capa de invisibilidad térmica en la revista académica Nature Communications, bajo el título “Free-form thermal cloaks in three dimensions”. (Fuente: NCYT de Amazings)