Międzynarodowy zespół badawczy dokonał przełomu w dziedzinie zarządzania energią cieplną. Nowy materiał potrafi nie tylko przewodzić lub izolować ciepło, ale także „zapamiętywać” ustawienia, przekierowywać promieniowanie termiczne i pracować bez stałego poboru energii.
Rewolucja w sterowaniu ciepłem
Do tej pory kontrolowanie promieniowania cieplnego podlegało zasadzie wzajemności: materiał pochłaniał i emitował ciepło w ten sam sposób. To fundamentalne ograniczenie uniemożliwiało tworzenie „inteligentnych” systemów termoregulacji.
Profesor Koichi Okamoto oraz dr Shunsuke Murai z Wydziału Inżynierii Uniwersytetu Metropolitalnego w Osace znaleźli rozwiązanie. Opracowali oni urządzenie łączące dwa rodzaje materiałów:
1. Materiał magnetooptyczny — zmienia swoje właściwości pod wpływem pola magnetycznego.
2. Materiał zmiennofazowy GST (german-antymon-tellur) — zdolny do przełączania się między różnymi stanami.
Razem komponenty te tworzą system, który pozwala badaczom według własnego uznania kierować promieniowanie cieplne w odpowiednią stronę, włączać lub wyłączać ten tryb i, co najważniejsze, zachowywać ustawienia nawet po odłączeniu zasilania.
„Sprawiliśmy, że ciepło zachowuje się inteligentniej”
„Sprawiliśmy, że promieniowanie cieplne zachowuje się w sposób inteligentniejszy. Osiągnięcie tych możliwości w modelu roboczym otwiera drogę do nowej generacji wydajnych emiterów podczerwieni, urządzeń termicznych, czujników oraz fotonicznych technologii pamięci” — wyjaśnia dr Murai.
Profesor Okamoto dodaje:
„Naszym ostatecznym celem jest opracowanie kompaktowych urządzeń, które będą mogły aktywnie kontrolować promieniowanie cieplne w taki sam sposób, w jaki obwody elektroniczne sterują przepływem prądu”.
Gdzie technologia znajdzie zastosowanie?
Technologia ta otwiera nowe perspektywy w kilku obszarach:
🔹 Inteligentne czujniki podczerwieni — bardziej precyzyjne i energooszczędne sensory dla medycyny, bezpieczeństwa oraz przemysłu.
🔹 Systemy energetyczne nowej generacji — urządzenia, które będą mogły redystrybuować ciepło przy minimalnych stratach.
🔹 Pamięć fotoniczna — przechowywanie informacji za pomocą światła i ciepła zamiast ładunków elektrycznych, co zapowiada większą prędkość i niezawodność.
🔹 Termoregulacja budynków — „inteligentne” materiały na ściany i okna, które automatycznie dostosowują się do temperatury.
Dlaczego jest to ważne?
Obecnie elektronika zbliża się do fizycznych granic miniaturyzacji. Naukowcy poszukują alternatywnych sposobów przetwarzania i przechowywania informacji. Wykorzystanie ciepła i światła zamiast energii elektrycznej może stać się jednym z takich rozwiązań.
Ponadto efektywne zarządzanie energią cieplną ma kluczowe znaczenie w walce ze zmianami klimatu. Urządzenia, które marnują mniej energii i lepiej wykorzystują ciepło, pomogą zmniejszyć globalne zużycie zasobów.
Badanie zostało opublikowane w 2026 roku i już przyciągnęło uwagę specjalistów z zakresu inżynierii materiałowej, energetyki oraz fotoniki.
Źródło: Osaka Metropolitan University, ScienceDaily, lipiec 2026
