קבוצת חוקרים בין-לאומית השיגה פריצת דרך בתחום הבקרה על אנרגיה תרמית. החומר החדש מסוגל לא רק להוליך או לבודד חום, אלא גם "לזכור" הגדרות, לנתב מחדש קרינת חום ולפעול ללא צריכת אנרגיה קבועה.
מהפכה בניהול החום
עד כה, השליטה בקרינת חום הייתה כפופה לעיקרון ההדדיות: חומר ספג ופלט חום באותו אופן. מגבלה יסודית זו מנעה יצירת מערכות ויסות תרמי "חכמות".
פרופסור קואיצ'י אוקמוטו ודוקטור שונסוקה מוראי מהפקולטה להנדסה של אוניברסיטת העיר אוסקה מצאו פתרון. הם פיתחו התקן המשלב שני סוגי חומרים:
1. חומר מגנטו-אופטי — המשנה את תכונותיו תחת השפעת שדה מגנטי
2. חומר GST בעל שינוי פאזה (גרמניום-אנטימון-טלוריום) — המסוגל לעבור בין מצבים שונים
יחד, רכיבים אלו יוצרים מערכת שיכולה, לפי רצון החוקרים, לנתב קרינת חום לכיוון המבוקש, להפעיל או לכבות מצב זה, ומה שחשוב מכול, לשמור על ההגדרות גם לאחר ניתוק אספקת החשמל.
"גרמנו לחום להתנהג בצורה חכמה יותר"
"גרמנו לקרינת החום להתנהג בצורה 'חכמה' יותר. השגת היכולות הללו במודל עובד סוללת את הדרך לדור חדש של פולטי אינפרה-אדום יעילים, התקני אנרגיה תרמית, חיישנים וטכנולוגיות זיכרון פוטוניות", מסביר דוקטור מוראי.
פרופסור אוקמוטו מוסיף:
"המטרה הסופית שלנו היא לפתח התקנים קומפקטיים שיכולים לשלוט באופן פעיל בקרינת חום בדיוק כפי שמעגלים אלקטרוניים שולטים בזרם החשמל".
היכן זה ייושם?
הטכנולוגיה פותחת אופקים למספר כיוונים:
🔹 חיישני אינפרה-אדום חכמים — חיישנים מדויקים וחסכוניים יותר באנרגיה עבור רפואה, אבטחה ותעשייה
🔹מערכות אנרגיה מהדור החדש — התקנים שיוכלו לנתב מחדש חום במינימום אובדן
🔹 זיכרון פוטוני — אחסון מידע באמצעות אור וחום במקום מטענים חשמליים, מה שמבטיח מהירות ואמינות גבוהות יותר
🔹 ויסות תרמי של מבנים — חומרים "חכמים" לקירות וחלונות המסתגלים לטמפרטורה באופן אוטומטי
למה זה חשוב?
כיום האלקטרוניקה מתקרבת לגבולות הפיזיקליים של המזעור. מדענים מחפשים דרכים חלופיות לעיבוד ואחסון מידע. שימוש בחום ובאור במקום בחשמל עשוי להיות אחד הפתרונות הללו.
בנוסף, ניהול יעיל של אנרגיה תרמית הוא קריטי למאבק בשינויי האקלים. התקנים המבזבזים פחות אנרגיה ומנצלים טוב יותר את החום יסייעו בהפחתת צריכת המשאבים העולמית.
המחקר פורסם ב-2026 וכבר משך את תשומת לבם של מומחים בתחומי מדע החומרים, האנרגיה והפוטוניקה.
מקור: אוניברסיטת המטרופולין של אוסקה, ScienceDaily, יולי 2026
