Un manteau thermique de l'imprimante 3D rend les objets invisibles aux caméras infrarouges

Une équipe de recherche de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign a développé un type de manteau thermique fabriqué à l'aide de la technologie d'impression 3D qui rend les objets invisibles aux caméras infrarouges.

Selon Shelly Zhang, professeure d'ingénierie civile et environnementale à l'université, la nouvelle conception fonctionne indépendamment de la direction d'où provient la chaleur. "Notre composant peut cacher des objets 3D complexes de nombreuses directions, tout en maintenant la température à l'intérieur stable et protégée", a-t-elle déclaré.

Le matériau utilisé dans le manteau thermique est une nouvelle structure hybride composée d'un treillis métallique rempli d'une substance ressemblant à du caoutchouc qui a une faible conductivité thermique. Cette combinaison permet au manteau de guider efficacement la chaleur autour de l'objet. Les chercheurs ont testé les manteaux thermiques sur diverses formes géométriques complexes, y compris des formes en forme de tête. En utilisant des caméras infrarouges, ils ont observé comment la chaleur coulait autour des objets enveloppés. Le champ de température résultant est apparu comme si l'objet n'était pas là, tandis que la température interne est restée en grande partie inchangée. Les manteaux thermiques expérimentaux ont démontré des niveaux de performance inédits dans de telles applications.

Les utilisations potentielles de la technologie couvrent plusieurs domaines, en particulier dans la sécurité et la défense. Elle pourrait permettre à l'équipement de rester caché des systèmes de surveillance infrarouge. De plus, les manteaux pourraient protéger tout objet contre les conditions de chaleur extrême. Les chercheurs visent à développer des manteaux thermiques plus avancés et multifonctionnels capables de dissimuler les objets qui émettent leur propre chaleur. Ces futures versions devraient gérer la chaleur dans la zone protégée en la concentrant, en la distribuant et en la dirigeant au besoin. Le financement de la recherche provient de plusieurs organisations, notamment de la National Science Foundation, de la Villum Foundation et du Bureau de la recherche scientifique de l'armée de l'air.

L'équipe continue d'explorer des moyens d'améliorer la fonctionnalité et la polyvalence de la technologie de couverture thermique. Le développement représente une avancée significative dans la science des matériaux et la gestion thermique. En tirant parti des capacités d'impression 3D, les chercheurs ont créé une solution flexible qui peut être adaptée à différentes formes et tailles. La capacité de manipuler le flux de chaleur de cette manière ouvre des possibilités à la fois pour des applications pratiques et d'autres explorations scientifiques. Les chercheurs travaillent actuellement à l'amélioration de la composition matérielle et de la conception structurelle des couvre-chauds thermiques pour améliorer leur efficacité et leur adaptabilité.

Ils étudient également des méthodes pour intégrer des fonctionnalités supplémentaires dans les manteaux, telles que la régulation thermique en temps réel et la réponse dynamique aux conditions environnementales changeantes. Le succès du projet met en évidence le potentiel de la collaboration interdisciplinaire entre ingénieurs, physiciens et informaticiens. Des modèles mathématiques basés sur les principes de transfert de chaleur ont guidé le processus de conception, garantissant des performances optimales. À mesure que la technologie mûrit, elle pourrait conduire à des innovations dans des domaines allant des applications militaires aux infrastructures civiles et aux équipements de protection individuelle.

D'autres études sont prévues pour évaluer la durabilité à long terme et l'efficacité des couvre-feu thermiques dans divers scénarios opérationnels.L'équipe vise à mener des tests approfondis pour valider la fiabilité et l'évolutivité de la technologie avant de passer à la commercialisation.