人類(lèi)正面臨著前所未有的能源危機(jī)所帶來(lái)的各種挑戰(zhàn)，例如，人類(lèi)生存離不開(kāi)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(shí)，卻產(chǎn)生了大量的熱能被浪費(fèi)，故而，自由調(diào)控?zé)崮芤恢笔侨祟?lèi)的一個(gè)夢(mèng)想，熱超構(gòu)材料(thermal metamaterial)正是為此夢(mèng)想應(yīng)運(yùn)而生。熱超構(gòu)材料是一類(lèi)人工設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)功能材料，其設(shè)計(jì)理論被國(guó)內(nèi)外同行公認(rèn)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(guò)兩種不同空間之間的坐標(biāo)變換，從而實(shí)現(xiàn)的把空間幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)精確耦合進(jìn)熱導(dǎo)率等熱學(xué)參量的一種理論方法。十幾年來(lái)，隨著國(guó)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(shū)將介紹基于熱超構(gòu)材料理論設(shè)計(jì)的24種具有代表性的熱能調(diào)控技術(shù)，其覆蓋了宏觀(guān)尺度熱傳遞的三種基本形式，即熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。針對(duì)這些技術(shù)的理論設(shè)計(jì)，本書(shū)還給出計(jì)算機(jī)仿真模擬結(jié)果和部分實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并詳細(xì)介紹這些技術(shù)的要點(diǎn)、背景、內(nèi)容和實(shí)施方式。至于理論設(shè)計(jì)背后詳細(xì)的公式推導(dǎo)過(guò)程，則在習(xí)題中介紹或提供具體線(xiàn)索，以方便有興趣者參考、跟進(jìn)。 本書(shū)可作為物理學(xué)、動(dòng)力工程及工程熱物理、材料科學(xué)與工程三個(gè)一級(jí)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(jì)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。