人類正面臨著前所未有的能源危機所帶來的各種挑戰(zhàn)，例如，人類生存離不開煤炭、石油、天然氣等化石能源，然而這些能源都是不可再生能源，越用越少，與此同時，卻產(chǎn)生了大量的熱能被浪費，故而，自由調(diào)控熱能一直是人類的一個夢想，熱超構(gòu)材料(thermal metamaterial)正是為此夢想應(yīng)運而生。熱超構(gòu)材料是一類人工設(shè)計的結(jié)構(gòu)功能材料，其設(shè)計理論被國內(nèi)外同行公認為起源于2008年誕生的變換熱學(xué)理論。變換熱學(xué)理論是指通過兩種不同空間之間的坐標變換，從而實現(xiàn)的把空間幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)精確耦合進熱導(dǎo)率等熱學(xué)參量的一種理論方法。十幾年來，隨著國內(nèi)外相關(guān)研究的持續(xù)深入，熱超構(gòu)材料理論已經(jīng)沖出變換熱學(xué)理論框架，取得了若干新突破。本書將介紹基于熱超構(gòu)材料理論設(shè)計的24種具有代表性的熱能調(diào)控技術(shù)，其覆蓋了宏觀尺度熱傳遞的三種基本形式，即熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。針對這些技術(shù)的理論設(shè)計，本書還給出計算機仿真模擬結(jié)果和部分實驗室實驗驗證，并詳細介紹這些技術(shù)的要點、背景、內(nèi)容和實施方式。至于理論設(shè)計背后詳細的公式推導(dǎo)過程，則在習(xí)題中介紹或提供具體線索，以方便有興趣者參考、跟進。 本書可作為物理學(xué)、動力工程及工程熱物理、材料科學(xué)與工程三個一級學(xué)科研究人員的參考資料，亦可作為高等院校、科研院所本科生或研究生熱力學(xué)?統(tǒng)計物理、傳熱學(xué)或工程熱力學(xué)、材料熱力學(xué)或結(jié)構(gòu)材料學(xué)與功能材料學(xué)等課程的教輔，甚或教材。