Matematičari dokučili kako maskirati predmet da postane nevidljiv termalnoj kameri
Umjesto da koriste posebno izrađene materijale za skrivanje predmeta, istraživači su svoju metodu bazirali na principu po kojem se toplina iz unutrašnjosti hladnjaka crpi i ispušta u okoliš
Ljudi mogu osjetiti razlike u temperaturi, a termalnoj kameri, koja mjeri infracrveno zračenje, vidljiva je toplina koju mi možemo samo osjetiti, poput temperature putnika u zračnoj luci s vrućicom ili hladnoće koja prodire kroz slabo zabrtvljen prozor ili vrata zimi.
Fino podešavanje
U radu objavljenom u Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, međunarodna skupina primijenjenih matematičara i fizičara opisala je način koji bi predmeti mogli postati nevidljivi za toplinska mjerenja.
Metoda omogućuje fino podešavanje prijenosa topline, čak i u situacijama promjenjive temperature, kažu istraživači. Jedna od primjena mogla bi biti izolacija dijela koji generira toplinu u krugu (recimo, napajanje) kako ne bi ometao dijelove osjetljive na toplinu (recimo, termalnu kameru).
Druga primjena može biti u industrijskim procesima koji zahtijevaju preciznu temperaturnu kontrolu u vremenu i prostoru, na primjer u kontroli hlađenja materijala.
Oponašanje prijenosa topline
Uređaji za skrivanje ili nevidljivost dugo su bili elementi izmišljenih priča, no posljednjih su godina znanstvenici i inženjeri istražili kako znanstvenu fantastiku prevesti u stvarnost. Jedan pristup, koji koristi metamaterijale, savija svjetlost tako da objekt čini nevidljivim.
Baš kao što naše oči vide predmete ako emitiraju ili odbijaju svjetlost, tako i toplinska kamera može vidjeti objekt ako emitira ili odbija infracrveno zračenje. U matematičkom smislu, objekt bi mogao postati nevidljiv za termalnu kameru ako bi izvori topline smješteni oko njega mogli oponašati prijenos topline kao da objekt nije tu.
Novost u pristupu je taj da su umjesto posebno izrađenih materijala za skrivanje predmeta koristili toplinske crpke; nešto poput hladnjaka u kojem se za hlađenje namirnica toplina iz unutrašnjosti crpi i ispušta van.
Taj je pristup puno fleksibilniji od korištenja pažljivo izrađenih materijala. Na primjer, tim pristupom može se da se jedan objekt ili izvor čini potpuno različitim; da jabuka izgleda kao naranča, dakako iz perspektive toplinskog mjerenja.
Matematika ponašanja svjetlosti
Istraživači su izveli niz matematičkih radnji potrebnih da se, u ovom slučaju samo teorijski, neki objekt toplinski sakrije ili oponaša toplinski potpis drugog objekta.
Istraživači predviđaju da bi se njihov rad mogao koristiti za preciznu kontrolu temperature objekta u prostoru i vremenu, s primjenom u zaštiti elektroničkih sklopova.
Rezultati bi se, kažu istraživači, mogli primijeniti i na točnu isporuku lijekova, jer su matematike prijenosa i difuzije topline slične matematikama prijenosa i difuzije lijekova. A matematika ponašanja svjetlosti u difuznim medijima kao što je magla mogla bi dovesti do primjene i u vizualnom maskiranju.
