Міжнародна група дослідників здійснила прорив у сфері управління тепловою енергією. Новий матеріал здатний не лише проводити чи ізолювати тепло, а й «запам’ятовувати» налаштування, перенаправляти теплове випромінювання та функціонувати без постійного споживання енергії.
Революція в управлінні теплом
Дотепер управління тепловим випромінюванням підпорядковувалося принципу взаємності: матеріал поглинав та випромінював тепло однаковим чином. Це фундаментальне обмеження перешкоджало створенню «розумних» систем терморегуляції.
Професор Коїчі Окамото та доктор Шунсуке Мураї з Вищої інженерної школи Міського університету Осаки знайшли рішення. Вони розробили пристрій, що поєднує два типи матеріалів:
1. Магнітооптичний матеріал — змінює свої властивості під впливом магнітного поля
2. Фазоперехідний матеріал GST (германій-сурма-телур) — здатний перемикатися між різними станами
Разом ці компоненти створюють систему, яка може за бажанням дослідників спрямовувати теплове випромінювання у потрібний бік, вмикати або вимикати цей режим і, що найважливіше, зберігати налаштування навіть після відключення живлення.
«Ми змусили тепло поводитися розумніше»
«Ми змусили теплове випромінювання поводитися «розумніше». Реалізація цих можливостей у робочій моделі відкриває шлях до нового покоління ефективних інфрачервоних випромінювачів, теплоенергетичних пристроїв, сенсорів та технологій фотонної пам’яті», — пояснює доктор Мураї.
Професор Окамото додає:
«Наша кінцева мета — розробити компактні пристрої, які можуть активно контролювати теплове випромінювання так само, як електронні схеми керують потоком електрики».
Де це застосовуватиметься?
Технологія відкриває перспективи для кількох напрямів:
🔹 Розумні інфрачервоні сенсори — точніші та енергоефективніші датчики для медицини, безпеки та промисловості
🔹 Енергетичні системи нового покоління — пристрої, які зможуть перерозподіляти тепло з мінімальними втратами
🔹 Фотонна пам’ять — зберігання інформації за допомогою світла та тепла замість електричних зарядів, що обіцяє вищу швидкість та надійність
🔹 Терморегуляція будівель — «розумні» матеріали для стін та вікон, які автоматично адаптуються до температури
Чому це важливо?
Сьогодні електроніка наближається до фізичних меж мініатюризації. Вчені шукають альтернативні способи обробки та зберігання інформації. Використання тепла і світла замість електрики може стати одним із таких рішень.
Крім того, ефективне управління тепловою енергією є критично важливим для боротьби зі зміною клімату. Пристрої, які менше енергії витрачають даремно і краще використовують тепло, допоможуть знизити глобальне споживання ресурсів.
Дослідження опубліковане у 2026 році і вже привернуло увагу фахівців у галузі матеріалознавства, енергетики та фотоніки.
Джерело: Міський університет Осаки, ScienceDaily, липень 2026
