Camouflage technology has attracted growing interest for many thermal applications. Previous experimental demonstrations of thermal camouflage technology have not adequately explored the ability to continuously camouflage objects either at varying background temperatures or for wide observation angles. In this study, a thermal camouflage device incorporating the phase-changing material Ge2Sb2Te5 (GST) is experimentally demonstrated. It has been shown that near-perfect thermal camouflage can be continuously achieved for background temperatures ranging from 30 °C to 50 °C by tuning the emissivity of the device, which is attained by controlling the GST phase change. The thermal camouflage is robust when the observation angle is changed from 0° to 60°. This demonstration paves the way toward dynamic thermal emission control both within the scientific field and for practical applications in thermal information.

We propose a broadband, efficient, ultra-thin metal-insulator-metal (MIM) absorber with a simple single-sized disk configuration by utilizing metals with high imaginary part of permittivity (ε″). The physics behind this is that field dissipation is remarkably enhanced in MIM absorbers with high-ε″ metals, significantly extending the absorption bandwidths, which are conventionally limited by magnetic resonances of MIM absorbers with low-ε″ metals. The experimentally demonstrated MIM absorber based on tungsten with high-ε″ yields broadband absorption from visible to near-infrared range (400–1700 nm) with an average measured absorption of 84%. The ultra-thin and single-sized nanostructure with broadband efficient absorption facilitates the scalability to large-area photonic applications.

Polar crystals can enable strong light-matter interaction at an infrared regime and provide many practical applications including thermal emission. However, the dynamic control of thermal emission based on polar crystals remains elusive as the lattice vibrations are solely determined by the crystal structure. Here, a nonvolatile tunable midinfrared thermal emitter enabled by a phase-changing film Ge2Sb2Te5 on silicon carbide polar crystal is demonstrated. By controlling the state of Ge2Sb2Te5 from an amorphous to a crystalline state, the emissivity of the thermal emitter is tuned from a low value to near unity with a maximum change in peak emissivity exceeding 10 dB over the Reststrahlen band of SiC (11.4 μm to 12.3 μm). This nonvolatile tunable thermal emitter, which presents a lot of advantages in terms of tunability, zero static power, angular insensitivity, and ease of fabrication, can be potentially applied for light sources, infrared camouflage, and radiative cooling devices.

The ability to control the directional and spectral properties of thermal emission is of fundamental importance for many applications. Here we propose a method to design directional and broadband thermal emitters (DBTEs) and directional and narrowband thermal emitters (DNTEs) based on classic thermal emitters and angular selectors. DBTEs exhibit strong thermal emission at a specific angle and within a broadband wavelength range. Besides, DBTEs achieve better radiative cooling performance than classic thermal emitters without special angular control when there are surrounding buildings. On the other hand, DNTEs can confine thermal emission within a narrow bandwidth and a narrow angular width. DNTEs show higher energy conversion efficiency than conventional narrowband thermal emitters, and have potential application in high-efficiency infrared light sources.

An adaptive thermal camouflage device incorporating phase-changing material Ge2Sb2Te5 (GST) is experimentally demonstrated. Near-perfect thermal camouflage can be achieved continuously for the background temperature ranging from 30 ℃ to 50 ℃.

Abstract Adults with attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD), as an extreme-phenotype of ADHD, is still facing problems of inconsistency and undeciphered mechanisms for its neuropathology. To address this matter, our present study performed connecotome-wide voxel-based analyses with the resting-state fMRI data of 84 adults with ADHD and 89 healthy controls. We found that functional connectivity patterns of the left precuneus and the left middle temporal significantly altered in ADHD populations serving as potential neural biomarkers to distinguish ADHD with healthy controls, with subsequent seed-based analysis revealing the dysfunction of functional connections both intra- and inter-default mode and attention networks, among which middle temporal gyrus plays the key role of ‘bridge’ linking the default mode and attention networks. After cognitive behavioral therapy, two of these ADHD-altered functional connections ameliorated accompanied with improvement of ADHD core symptoms. Additionally, imaging genetic analyses also revealed close relationships between the observed brain functional alterations and ADHD-risk genes. Taken together, our findings suggested the interference of default mode on attention networks in adults with ADHD, which would be severing as a potential biomarker for both ADHD pathogenesis and treatment effects.

Enhancing energy density and efficiency in laser processing hinges on precise beam focusing, yet this often causes severe heat absorption and focus shifts in optical lenses. Traditional cooling methods increase cost and complexity, severely limiting versatility. Here, monolithic silicon carbide (SiC) metalens is introduced, which shows unparalleled thermal stability, integrated with a high-power laser. This metalens achieves diffraction-limited focusing with a numerical aperture (NA) of 0.5 and a focal length of 1 cm. Under a 1030 nm pulsed laser at 15 W for 1 h, it shows a minimal temperature rise of 3.2 °C and a tiny focal shift of 14 µm (0.1% relative), only 6% of the shift in conventional lenses. When used to cut a 4H-SiC substrate with the same laser, the metalens exhibit only an 11.4% change in cutting depth after 1 h of operation, correlating with the focal shift results. The results unveil a groundbreaking class of compact SiC photonics devices nearly impervious to heat absorption, representing a monumental leap for high-power laser systems and opening new horizons for their applications and efficiency.