美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校聯同丹麥科技大學研究團隊，成功研製全球首個三維熱隱形斗篷，能從任何角度引導熱量繞過受保護物體，令紅外相機無法偵測其熱輪廓。研究成果已刊於《Nature Communications》期刊。
熱量繞路 紅外鏡頭看不穿
這款隱形斗篷運作原理有別於傳統阻隔熱傳導方式，裝置引導熱量沿預定路線繞過受保護區域，再於另一側恢復原有傳導路線。對外部紅外相機而言，周圍溫度場分布幾乎完全未受干擾，如同該空間根本沒有障礙物。此前大部分熱隱形實驗只能沿平面或單一方向控制，一旦熱量來自其他方向，被隱藏物體引發的溫度擾動便會暴露。
研究團隊由伊利諾伊大學土木及環境工程教授 Shelly Zhang 帶領，博士後研究員 Weichen Li 及研究生 Yibo Wang 參與，並與丹麥科技大學教授 Ole Sigmund 合作完成。論文題為《Free-form thermal cloaks in three dimensions》，於 2026 年 5 月 20 日正式刊出。
鋁製晶格加橡膠 3D 打印製成
為將理論數學模型轉化為實體，研究團隊結合兩種熱導率差異極大的材料：利用 3D 打印技術製作高導熱鋁製晶格作導熱通道，同時在空隙灌注導熱極慢的橡膠類材質。這種高低導熱材料組合成功構建可控熱流路徑，精準引導熱能繞過受保護物體。
實測數據顯示效果顯著。研究人員以「熱場擾動指標」量度裝置表現，不使用裝置時基準值定為 1，加裝隱形斗篷後，從上方加熱測試指標降至 0.037，從側面加熱測試則降至 0.079。研究團隊亦成功對包括複雜人頭形狀在內的三維不規則物體進行熱隱形測試，證明技術對複雜幾何形態具備適應能力。
微電子散熱以外 軍方亦感興趣
這項技術未來可應用於微電子散熱控制、極端環境裝置保護及國防安全領域，例如引導熱量繞過敏感電子元件，或降低人員與機械裝置的紅外特徵，防止被熱成像裝置偵測。研究團隊表示，下一步將開發具備動態回應能力的智能熱隱形斗篷，以應對內部自身發熱物體的熱管理與隱形需求。
值得留意是，美國海軍陸戰隊今年較早時已就類似技術展開採購，尋求一款「多光譜偽裝斗篷」，期望能同時遮蔽士兵的可見光、近紅外及熱紅外訊號，目標在 2027 年前配發 13,000 件，2030 年前增至 61,000 件。這反映熱隱形技術除民用散熱管理外，亦正逐步進入軍事應用階段。
資料來源：University of Illinois Urbana-Champaign
