शोधकर्ताओं के एक अंतरराष्ट्रीय समूह ने थर्मल ऊर्जा प्रबंधन के क्षेत्र में एक बड़ी सफलता हासिल की है। यह नई सामग्री न केवल ऊष्मा को संचालित या अवरुद्ध करने में सक्षम है, बल्कि यह सेटिंग्स को 'याद' रख सकती है, ऊष्मीय विकिरण को पुनः निर्देशित कर सकती है और बिना किसी निरंतर ऊर्जा खपत के काम कर सकती है।
ऊष्मा प्रबंधन के क्षेत्र में क्रांति
अब तक, ऊष्मीय विकिरण का प्रबंधन पारस्परिकता के सिद्धांत पर आधारित था: यानी सामग्री ऊष्मा को एक ही तरीके से अवशोषित और उत्सर्जित करती थी। इस मूलभूत बाधा ने "स्मार्ट" थर्मल रेगुलेशन सिस्टम बनाने में अड़चनें पैदा की थीं।
ओसाका मेट्रोपॉलिटन यूनिवर्सिटी के इंजीनियरिंग ग्रेजुएट स्कूल के प्रोफेसर कोइची ओकामोटो और डॉ. शुनसुके मुराई ने इसका समाधान खोज लिया है। उन्होंने एक ऐसा उपकरण विकसित किया है जो दो प्रकार की सामग्रियों को जोड़ता है:
- 1. मैग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्री — जो चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में अपने गुणों को बदल देती है
- 2. फेज-चेंज सामग्री GST (जर्मेनियम-एंटीमनी-टेल्यूरियम) — जो विभिन्न अवस्थाओं के बीच स्विच करने में सक्षम है
ये घटक मिलकर एक ऐसी प्रणाली तैयार करते हैं जो शोधकर्ताओं की इच्छानुसार थर्मल रेडिएशन को वांछित दिशा में मोड़ सकती है, इस मोड को चालू या बंद कर सकती है और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि बिजली बंद होने के बाद भी सेटिंग्स को सुरक्षित रख सकती है।
"हमने ऊष्मा को और अधिक समझदार बना दिया है"
"हमने ऊष्मीय विकिरण को 'स्मार्ट' व्यवहार करने के लिए प्रेरित किया है। एक वर्किंग मॉडल में इन क्षमताओं को हासिल करना अगली पीढ़ी के कुशल इंफ्रारेड उत्सर्जक, थर्मल ऊर्जा उपकरणों, सेंसर और फोटोनिक मेमोरी प्रौद्योगिकियों के लिए मार्ग प्रशस्त करता है," डॉ. मुराई बताते हैं।
प्रोफेसर ओकामोटो आगे कहते हैं:
"हमारा अंतिम लक्ष्य ऐसे कॉम्पैक्ट उपकरण विकसित करना है जो ऊष्मीय विकिरण को उसी तरह सक्रिय रूप से नियंत्रित कर सकें जैसे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बिजली के प्रवाह को नियंत्रित करते हैं।"
इसका उपयोग कहाँ होगा?
यह तकनीक कई क्षेत्रों के लिए नई संभावनाएं खोलती है:
- 🔹 स्मार्ट इंफ्रारेड सेंसर — चिकित्सा, सुरक्षा और उद्योग के लिए अधिक सटीक और ऊर्जा-कुशल सेंसर
- 🔹 अगली पीढ़ी की ऊर्जा प्रणालियाँ — ऐसे उपकरण जो न्यूनतम हानि के साथ ऊष्मा को पुनर्वितरित करने में सक्षम होंगे
- 🔹 फोटोनिक मेमोरी — बिजली के चार्ज के बजाय प्रकाश और ऊष्मा का उपयोग करके जानकारी सहेजना, जो उच्च गति और विश्वसनीयता का वादा करता है
- 🔹 इमारतों का थर्मल नियंत्रण — दीवारों और खिड़कियों के लिए "स्मार्ट" सामग्री जो बाहरी तापमान के अनुसार स्वतः अनुकूलित हो जाती है
यह क्यों महत्वपूर्ण है?
आज इलेक्ट्रॉनिक्स लघुकरण (miniaturization) की अपनी भौतिक सीमाओं के करीब पहुंच रहे हैं। वैज्ञानिक डेटा प्रोसेसिंग और स्टोरेज के वैकल्पिक तरीकों की तलाश कर रहे हैं। बिजली के बजाय ऊष्मा और प्रकाश का उपयोग करना ऐसे ही समाधानों में से एक हो सकता है।
इसके अलावा, जलवायु परिवर्तन से निपटने के लिए थर्मल ऊर्जा का कुशल प्रबंधन अत्यंत महत्वपूर्ण है। जो उपकरण कम ऊर्जा बर्बाद करते हैं और ऊष्मा का बेहतर उपयोग करते हैं, वे वैश्विक संसाधनों की खपत को कम करने में मदद करेंगे।
यह शोध 2026 में प्रकाशित हुआ है और इसने सामग्री विज्ञान, ऊर्जा और फोटोनिक्स के क्षेत्र में विशेषज्ञों का व्यापक ध्यान आकर्षित किया है।
स्रोत: ओसाका मेट्रोपॉलिटन यूनिवर्सिटी, साइंस डेली, जुलाई 2026
