<div class="key-takeaways"><ul><li>นักวิจัย UIUC และ DTU พัฒนาเสื้อคลุมความร้อน 3 มิติอิสระ</li><li>วัสดุผสมโครงสร้างอะลูมิเนียมพิมพ์ 3 มิติและยาง PDMS</li><li>เบี่ยงเส้นทางความร้อนรอบวัตถุแทนการสร้างกำแพงกั้นแบบเดิม</li><li>ทดลองสำเร็จกับวัตถุรูปทรงผลไม้และหน้าคนในห้องทดลอง</li></ul></div><div class="video-embed"><iframe src="https://www.youtube.com/embed/tLC95US63mE?feature=oembed" title="Embedded video" loading="lazy" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share" referrerpolicy="strict-origin-when-cross-origin" allowfullscreen></iframe></div><p>นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ เออร์แบนา-แชมเปญ (UIUC) และมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเดนมาร์ก (DTU) ได้ร่วมกันพัฒนาเสื้อคลุมความร้อนแบบ 3 มิติอิสระที่สามารถซ่อนวัตถุรูปทรงซับซ้อนจากการตรวจจับด้วยรังสีอินฟราเรดได้ อุปกรณ์ชิ้นนี้ไม่ได้ทำหน้าที่เพียงแค่กั้นความร้อนจนกลายเป็นจุดเย็นน่าสงสัยบนจอภาพ แต่เลือกที่จะนำพาพลังงานความร้อนให้ไหลเลี่ยงพื้นที่ที่ต้องการปกป้อง ก่อนจะปล่อยให้เดินทางต่อไปตามเส้นทางเดิม ส่งผลให้รูปแบบอุณหภูมิภายนอกยังคงราบเรียบแทบไม่ถูกรบกวน ซึ่งแนบเนียนกว่าการสร้างกำแพงกันความร้อนทื่อๆ ไว้รอบสิ่งที่ต้องการซ่อน</p><p>ก่อนหน้านี้เสื้อคลุมความร้อนมักถูกออกแบบมาให้ใช้งานกับพื้นผิวเรียบ รูปทรงเรขาคณิตแบบง่าย หรือรองรับทิศทางความร้อนที่ตายตัวเพียงด้านเดียวเท่านั้น แต่นวัตกรรมเวอร์ชันล่าสุดนี้ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับรูปทรงสามมิติที่ไม่อาศัยรูปทรงเรขาคณิตตายตัว และรับมือกับกระแสความร้อนที่เปลี่ยนแปลงไป โดยทีมนักวิจัยเริ่มต้นจากการทำแผนที่จำลองการเคลื่อนที่ของความร้อนรอบวัตถุที่ซ่อนอยู่ จากนั้นจึงแปลงรูปแบบดังกล่าวให้กลายเป็นโครงสร้างเชื่อมต่อที่มีความหนาแน่นและทิศทางแตกต่างกันไปในแต่ละจุด</p><div class="mb-20"><img class="img-bdrd-16" src="https://api.inewgen.co/uploads/3_ms84jex3_inline_1_07e5e60f11.jpg" alt="aluminum and pdms lattice thermal structure" loading="lazy" /><p class="color-gray-500 text-sm mt-10">ภาพประกอบจากคลังภาพสต็อก ไม่ใช่ภาพจากเหตุการณ์จริง</p></div><div class="ai-insight"><p>เทคโนโลยีการควบคุมการไหลของความร้อนนี้ อาศัยหลักการทางคณิตศาสตร์ขั้นสูงที่เรียกว่า Topology Optimization ซึ่งช่วยคำนวณหาโครงสร้างวัสดุที่เหมาะสมที่สุดในการหักเหคลื่นความร้อน คล้ายกับวิธีที่แผ่น metamaterial หักเหคลื่นแสงหรือคลื่นเสียง การนำอะลูมิเนียมและยาง PDMS มาผสมผสานกันทำให้สามารถควบคุมอัตราการนำความร้อนได้อย่างแม่นยำในระดับจุลภาค</p></div><p>โครงสร้างของเสื้อคลุมชิ้นนี้ประกอบด้วยโครงตาข่ายอะลูมิเนียมที่พิมพ์ด้วยระบบ 3 มิติ ผสานเข้ากับ PDMS ซึ่งเป็นวัสดุคล้ายยางที่มีคุณสมบัติในการนำความร้อนต่ำมาก ตัวอะลูมิเนียมทำหน้าที่เป็นเส้นทางกำหนดทิศทางความร้อนที่จัดวางไว้อย่างประณีต ขณะที่วัสดุที่มีความยืดหยุ่นสูงกว่าจะทำหน้าที่หน่วงความร้อนในจุดอื่น การปรับเปลี่ยนความหนาและทิศทางของแกนโครงตาข่ายนี้ทำให้นักวิจัยสามารถควบคุมการเดินทางของความร้อนได้ราวกับระบบจราจรความร้อนที่มีการจัดระเบียบอย่างดีเยี่ยม</p><div class="stat-row"><div class="stat-item"><span class="stat-number">40&deg;C</span><span class="stat-label">อุณหภูมิความร้อนด้านหนึ่งในการทดลอง</span></div><div class="stat-item"><span class="stat-number">3</span><span class="stat-label">แกนทิศทางความร้อนที่โครงสร้างรองรับได้</span></div></div><p>ในการทดลองหลัก ทีมงานได้นำแกนกลางรูปทรงแอปเปิ้ลไปใส่ไว้ในเปลือกหุ้มรูปทรงลูกแพร์ แล้วนำโครงสร้างดังกล่าวไปวางไว้ระหว่างแผ่นอะลูมิเนียมสองแผ่น โดยด้านหนึ่งถูกให้ความร้อนจนถึง 40&deg;เซลเซียส ส่วนอีกด้านทำให้เย็นลงด้วยน้ำแข็ง หลังจากผ่านไปหนึ่งชั่วโมง ภาพจากกล้องอินฟราเรดแสดงให้เห็นว่าความร้อนไหลอ้อมวัตถุด้านในและกลับคืนสู่รูปแบบที่เกือบจะต่อเนื่องกันสนิทภายนอกเสื้อคลุม ไม่ว่าจะเดินทางในแนวตั้งหรือแนวนอนก็ตาม</p><p>วิธีการดังกล่าวได้รับการทดสอบกับรูปทรงอิสระอื่นๆ อีกหลายแบบ รวมถึงต้นแบบโลหะชิ้นที่สองและโครงสร้างรูปใบหน้าที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งสร้างขึ้นจากข้อมูลพื้นผิวเชิงดิจิทัล บางชิ้นถูกพิมพ์ขึ้นด้วยพลาสติกเพื่อยืนยันว่าการออกแบบนั้นสามารถผลิตได้จริง ขณะที่การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าเวอร์ชันรูปหน้าคนสามารถจัดการกับความร้อนที่เดินทางมาตามแกนทิศทางที่แตกต่างกันถึงสามแกนได้</p><p>นอกเหนือจากการพรางตัวจากอินฟราเรดแล้ว เทคโนโลยีนี้ยังมีศักยภาพในการช่วยเบี่ยงเบนความร้อนให้ออกห่างจากเซ็นเซอร์ที่บอบบาง ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ แบตเตอรี่ หรืออุปกรณ์ที่ต้องเผชิญกับอุณหภูมิสุดขั้ว อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันเสื้อคลุมดังกล่าวยังคงเป็นต้นแบบในห้องทดลองที่มีความแข็งและถูกจำกัดรูปทรงให้ทำงานอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นของแข็งและถูกควบคุมไว้เท่านั้น มันยังไม่สามารถนำมาคลุมสวมใส่บนตัวบุคคลหรือเครื่องจักรที่สร้างความร้อนขึ้นมาเองได้ โดยขั้นตอนต่อไปทีมนักวิจัยจะศึกษาพัฒนาระบบแอคทีฟที่สามารถจัดการกับความร้อนภายในเหล่านี้ได้ด้วย ซึ่งนั่นจะเป็นจุดที่การล่องหนทางความร้อนอาจขยับเข้าไปใกล้ความเป็นจริงในชีวิตประจำวันมากยิ่งขึ้น</p><p class="source-attribution">ที่มา: <img src="https://www.google.com/s2/favicons?domain=www.designboom.com&sz=64" alt="designboom" class="source-logo" width="16" height="16" /> <a href="https://www.designboom.com/technology/3d-printed-cloak-infrared-cameras-redirected-heat/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">designboom</a></p>

<div class="key-takeaways"><ul><li>UIUC and DTU researchers develop free-form 3D thermal cloak</li><li>Combines 3D-printed aluminum lattice with PDMS rubber material</li><li>Guides thermal energy around objects instead of blocking it</li><li>Successfully tested with fruit and facial shapes in laboratory</li></ul></div><div class="video-embed"><iframe src="https://www.youtube.com/embed/tLC95US63mE?feature=oembed" title="Embedded video" loading="lazy" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share" referrerpolicy="strict-origin-when-cross-origin" allowfullscreen></iframe></div><p>Researchers at the University of Illinois Urbana-Champaign and the Technical University of Denmark have developed a free-form 3D thermal cloak that can hide complex objects from infrared detection. Instead of simply blocking heat and leaving behind a suspicious cold patch, the device guides thermal energy around a protected space before allowing it to continue on its original path. From the outside, the temperature pattern appears largely undisturbed, which is considerably more convincing than placing a very obvious thermal wall around whatever you are trying to hide.</p><p>Earlier thermal cloaks typically worked with flat surfaces, simple geometries, or heat arriving from one fixed direction. This new version is designed for irregular three-dimensional forms and changing heat flows. The researchers first map how heat should move around the hidden object, then translate that pattern into a connected structure whose density and orientation vary from one area to another.</p><div class="mb-20"><img class="img-bdrd-16" src="https://api.inewgen.co/uploads/3_ms84jex3_inline_1_07e5e60f11.jpg" alt="aluminum and pdms lattice thermal structure" loading="lazy" /><p class="color-gray-500 text-sm mt-10">Stock photo for illustration only, not from the actual event</p></div><div class="ai-insight"><p>This thermal redirection technology relies on advanced mathematical principles known as topology optimization, which helps compute the optimal material structure to bend thermal waves much like metamaterials bend light or sound waves. Combining aluminum and PDMS allows precise micro-level control over thermal conductivity.</p></div><p>The cloak combines a 3D-printed aluminum lattice with PDMS, a rubber-like material that conducts very little heat. The aluminum forms carefully positioned routes through the structure, while the softer material slows heat down elsewhere. By changing the thickness and direction of the lattice bars, the researchers can control where heat travels, acting less like an invisibility cape and more like a highly organized thermal traffic system.</p><div class="stat-row"><div class="stat-item"><span class="stat-number">40&deg;C</span><span class="stat-label">Heated side temperature in the main experiment</span></div><div class="stat-item"><span class="stat-number">3</span><span class="stat-label">Heat flow axes handled by face-shaped versions</span></div></div><p>For the main experiment, the team placed an apple-shaped core inside a pear-shaped shell and positioned the structure between two aluminum plates. One side was heated to 40&deg;C, while the other was cooled with iced water. After an hour, infrared images showed heat flowing around the inner object and returning to a nearly uninterrupted pattern outside the cloak, whether it travelled vertically or horizontally.</p><p>The method was tested on several other free-form shapes, including a second metal prototype and more intricate face-like structures produced from digital surface data. Some were printed in plastic to confirm that the designs could actually be manufactured, while simulations showed that the face-shaped versions could handle heat arriving along three different axes.</p><p>Beyond infrared concealment, the technology could help redirect heat around delicate sensors, electronic components, batteries, or equipment exposed to extreme temperatures. For now, however, the cloak remains a rigid, shape-specific laboratory prototype operating inside a controlled solid environment. It cannot yet be draped over a person or machine, especially one generating its own heat. The next stage will explore active systems capable of managing that internal warmth too, the point at which thermal invisibility may finally begin edging closer to the wardrobe.</p><p class="source-attribution">Source: <img src="https://www.google.com/s2/favicons?domain=www.designboom.com&sz=64" alt="designboom" class="source-logo" width="16" height="16" /> <a href="https://www.designboom.com/technology/3d-printed-cloak-infrared-cameras-redirected-heat/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">designboom</a></p>

medium_3-ms84jex3.jpg

small_3-ms84jex3.jpg

thumbnail_3-ms84jex3.jpg

3-ms84jex3.jpg

ทีมนักวิจัยสหรัฐฯ และเดนมาร์กพัฒนาเสื้อคลุมความร้อน 3 มิติอิสระ สามารถซ่อนวัตถุซับซ้อนจากกล้องอินฟราเรดได้โดยไม่ทิ้งรอยความผิดปกติ

Researchers at UIUC and DTU have developed a free-form 3D thermal cloak capable of hiding complex objects from infrared detection without leaving a suspicious trace.

Inewgen

Inewgen

#University of Illinois Urbana-Champaign

3D printed cloak tricks infrared cameras through carefully redirected heat

Inewgen