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新型智能材料可以像计算机芯片一样控制热量
科学家们创造了一种可编程材料，使工程师能够前所未有地控制热量，其潜在应用范围从能源系统到下一代光子存储器。热度通常遵循严格的规则。有效吸收特定方向和波长热量的材料也会以同样的方式散发热量。这一基本原则被称为互惠，[...]
来源:SciTech日报科学家们创造了一种可编程材料，使工程师能够前所未有地控制热量，其潜在应用范围从能源系统到下一代光子存储器。
热火通常遵循严格的规则。有效吸收特定方向和波长热量的材料也会以同样的方式散发热量。这一被称为互易性的基本原理长期以来一直阻止科学家独立控制热量的吸收和释放方式。
打破这个联系可以解锁一类全新的技术。如果材料能够从一个方向吸收热量，同时向另一个方向散发热量，工程师就可以以前所未有的精度控制热能，从而推动热管理、能量转换、红外传感和热通信方面的进步。
智能材料可以引导和储存热量
为了实现这一目标，由大阪都立大学工程研究生院 Koichi Okamoto 教授和 Shunsuke Murai 博士领导的国际研究小组转向磁光材料。这些材料暴露在磁场中时会改变它们与光相互作用的方式。
研究人员将磁光材料与称为 GST 的相变材料配对，创造出一种可以控制热辐射方向的装置。该设备还可以打开或关闭此行为，并在断电后保留其选定状态，从而允许对热量进行编程，就像存储在微芯片中的数据一样。
“我们让热辐射以‘更智能’的方式表现，”Murai 博士解释道。 “在工作模型中实现这些功能可以实现新一代高效红外发射器、热能设备、传感器和光子存储技术。”
对早期设计的重大改进
走向可编程热器件
研究人员设想，未来可以像电子设备控制电力一样精确地控制热量。
DOI：10.1002/lpor.71438