人类正面临着前所未有的能源危机所带来的各种挑战，例如，人类生存离不开煤炭、石油、天然气等化石能源，然而这些能源都是不可再生能源，越用越少，与此同时，却有大量的热能被浪费，故而，自由调控热能一直是人类的一个梦想，热超构材料（thermal metamaterial）正是为此梦想应运而生。热超构材料是一类人工设计的结构功能材料，其设计理论被国内外同行公认为2008年诞生的变换热学理论。变换热学理论是指通过两种不同空间之间的坐标变换，从而实现把空间几何结构参数精确耦合进热导率等热学参量的一种理论方法。十几年来，随着国内外相关研究的持续深入，热超构材料理论已经冲出变换热学理论框架，取得了若干新突破。本书将介绍基于热超构材料理论设计的24种具有代表性的热能调控技术，其覆盖了宏观尺度热传递的三种基本形式，即热传导、热对流和热辐射。针对这些技术的理论设计，本书还给出计算机仿真模拟结果和部分实验室实验验证，并详细介绍了这些技术的要点、背景、内容和实施方式。至于理论设计背后详细的公式推导过程，则在习题中介绍或提供具体线索，以方便有兴趣者参考、跟进。
本书可作为物理学、动力工程及工程热物理、材料科学与工程三个一级学科研究人员的参考资料，亦可作为高等院校、科研院所本科生或研究生的热力学·统计物理、传热学或工程热力学、材料热力学或结构材料学与功能材料学等课程的教辅，甚或教材。
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