นักวิจัยสร้างนวัตกรรมวัสดุโครงสร้างตาข่ายโลหะไฮบริดที่สามารถควบคุมการไหลของความร้อนให้อ้อมผ่านวัตถุไปได้อย่างแนบเนียน เปิดประตูสู่การป้องกันชิปคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีพรางตัวระดับสูงในอนาคต

ทีมนักวิจัยจาก University of Illinois Urbana-Champaign ร่วมกับ Technical University of Denmark ตีพิมพ์ผลงานนวัตกรรมในวารสาร Nature Communications ซึ่งเป็นการออกแบบและสร้างเสื้อคลุมความร้อน 3 มิติ  (3D Thermal Cloak) แบบอิสระ (free-form) ที่ทำงานได้รอบทิศทางเป็นครั้งแรก โดยภายใต้การทดลองที่ควบคุมการไหลของความร้อน สามารถซ่อนวัตถุจากการตรวจจับของกล้องอินฟราเรดได้จากทุกทิศทาง อุปกรณ์แสดงศักยภาพในการพรางวัตถุจากการตรวจจับทางความร้อน และอาจนำไปประยุกต์ใช้เพื่อจัดการความร้อนและปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความไวต่ออุณหภูมิที่ร้อนจัดหรือเย็นจัดได้อีกด้วย 

เทคโนโลยีนี้ไม่ใช่การกั้นความร้อนเหมือนฉนวนทั่วไป แต่ใช้การแปลงรูปทางความร้อน (Transformation Thermotics) ที่ใช้หลักการแปลงพิกัดทางคณิตศาสตร์ออกแบบการควบคุมทิศทางหรือเปลี่ยนเส้นทางการเคลื่อนที่ของความร้อน เพื่อนำทางความร้อนให้ไหลอ้อมไปรอบๆ วัตถุ เมื่อมองผ่านกล้องอินฟราเรด รูปแบบการกระจายอุณหภูมิที่ตรวจวัดได้จะต่อเนื่องราวกับไม่มีสิ่งกีดขวาง ทำให้ดูเหมือนว่าพื้นที่นั้นว่างเปล่าและไม่มีวัตถุใดๆ ซ่อนอยู่ภายในเลย

เพื่อให้บรรลุคุณสมบัติทางความร้อนตามทฤษฎี ทีมวิจัยได้พัฒนาวัสดุผสมรูปแบบใหม่ที่มีโครงสร้างแบบตาข่าย (Lattice-based material) ตัวอุปกรณ์ประกอบด้วยตาข่ายอะลูมิเนียมที่ผลิตด้วยการพิมพ์ 3 มิติ (3D Printing) เพื่อทำหน้าที่เป็นตัวนำความร้อนสูง และเติมเต็มช่องว่างด้วยวัสดุคล้ายยางที่มีค่าการนำความร้อนต่ำ ด้วยเทคนิคที่เรียกว่า 3D de-homogenization ซึ่งเป็นกระบวนการทางคณิตศาสตร์และวิศวกรรมในการแปลงการออกแบบโครงสร้างขนาดใหญ่ให้กลายเป็นรูปทรง 3 มิติ ที่มีรายละเอียดขนาดเล็กอย่างต่อเนื่องตลอดทั้งชิ้นงานและสามารถนำไปผลิตจริงได้ ทำให้นักวิจัยสามารถปรับแต่งความหนาและทิศทางของตาข่ายในแต่ละจุดได้อย่างละเอียด เพื่อควบคุมการนำความร้อนให้เป็นไปตามที่ต้องการในทั้ง 3 มิติ 

อุปกรณ์นี้ได้รับการทดสอบแล้วว่าสามารถซ่อนวัตถุที่มีรูปร่างซับซ้อนได้ เช่น การซ่อนแอปเปิลไว้ในโครงสร้างรูปลูกแพร์ หรือแม้แต่การซ่อนโครงสร้างรูปใบหน้ามนุษย์ ซึ่งยังไม่เคยมีใครทำได้มาก่อนในระดับนี้ เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพในการนำไปต่อยอดได้หลากหลาย เช่น ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ อาจประยุกต์ใช้ในการจัดการความร้อนในไมโครชิปที่มีความหนาแน่นสูง เพื่อป้องกันความร้อนสะสมในจุดที่เปราะบาง การพัฒนาเทคโนโลยีพรางตัวในอนาคต รวมถึงการปกป้องอุปกรณ์สำคัญในงานที่ต้องควบคุมอุณหภูมิในสภาพแวดล้อมรุนแรง

อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้ยังเป็นการพิสูจน์แนวคิดในห้องปฏิบัติการ โดยอาศัยการควบคุมการนำความร้อนภายใต้สภาวะที่กำหนด จึงยังห่างจากการนำไปใช้เป็นอุปกรณ์พรางตัวสำหรับมนุษย์หรือยานพาหนะในสภาพแวดล้อมจริง นักวิจัยมองว่าในอนาคต เทคโนโลยีนี้อาจพัฒนาไปสู่เสื้อคลุมความร้อนอัจฉริยะที่สามารถจัดการความร้อนจากแหล่งกำเนิดภายในวัตถุได้ ซึ่งอาจขยายการประยุกต์ใช้ไปสู่การควบคุมการไหลของความร้อนและการส่งผ่านข้อมูลด้วยความร้อน

อ้างอิง 

Li, Weichen, Wang, Yibo, Sigmund, Ole, Zhang, & Shelly, X. (2026). Free-form thermal cloaks in three dimensions | Nature Communications. Nature Communications, 17(1), 5739. https://www.nature.com/articles/s41467-026-73167-0

New 3D thermal cloak hides objects from heat in any direction. (n.d.). Retrieved July 16, 2026 from https://phys.org/news/2026-07-3d-thermal-cloak.html
 

อัปเดตข่าวเด่นวิทยาศาสตร์ประจำวันได้ที่ เว็บไซต์ Curiosity - Science News Today