通过扩散叠加偶极子实现协同近场与远场热管理

具有外部激发的主动超器件在先进热调节方面展现出巨大潜力。然而，传统输入方式（如加热/冷却和通过旋转板引入对流）表现出固有的局限性。其一仅专注于远场控制以消除背景中的温度畸变，而忽略了功能区域中的近场调节；其二由于热电模块和步进电机等复杂设备而缺乏适应性。为应对这些挑战，本文提出了以正交热偶极矩为特征的扩散叠加偶极子概念。通过设计叠加偶极矩，实现了温度场的协同近场和远场调节，从而实现了透明和隐身功能。仿真和实验结果证实了这种自适应热场控制技术的有效性，即使考虑到界面热阻也是如此。适应性源于偶极矩的可分解性，使得超器件能够在各种热流方向和背景热导率下工作。这些发现可能为协同和自适应热管理铺平道路，并在包括直流电和流体动力学在内的其他拉普拉斯场中具有潜在应用。