Um material com radiação de calor “inteligente” foi desenvolvido no Japão

\nCientistas do Japão criaram um material programável que abre possibilidades sem precedentes para o gerenciamento de calor. Ele tem uma ampla gama de aplicações possíveis: desde sistemas de energia até memória fotônica de próxima geração.\n\n

\n\nFonte da imagem: Universidade Metropolitana de Osaka\n\nNormalmente, os processos térmicos seguem regras rígidas. Um material que absorve calor de um determinado comprimento de onda de uma direção específica o emite em uma imagem espelhada. Esta propriedade é chamada de princípio da reciprocidade e até agora os cientistas não foram capazes de controlar de forma independente os processos de absorção e emissão de calor. Se estivesse disponível um material que pudesse absorver calor de uma direção e irradiá-lo em outra, seria possível direcionar a energia térmica com uma precisão sem precedentes. Isto mudaria os mecanismos habituais de termorregulação e conversão de energia; surgiria uma nova geração de sensores infravermelhos e sistemas de transmissão de dados térmicos.\n\nPara realizar esta tarefa, os cientistas da Escola de Pós-Graduação em Engenharia da Universidade Metropolitana de Osaka recorreram a materiais magneto-ópticos – as suas propriedades mudam sob a influência de um campo magnético. Ao combinar esse material com um material que pode mudar seu estado de fase (GST – germânio-antimônio-telúrio), eles construíram um dispositivo que pode mudar a direção da radiação térmica. Esse estado pode ser alterado, e o dispositivo “lembra” o modo definido mesmo após a energia ser desligada, ou seja, os processos térmicos podem ser programados da mesma forma que a gravação de dados em um chip de memória permanente.\n\nO dispositivo reage de maneira diferente à direção de onde a radiação cai, mas continua funcionando mesmo que chegue quase perpendicular à superfície receptora – anteriormente o mecanismo funcionava apenas em ângulos agudos de incidência, o que reduzia a eficiência tanto de absorção quanto deradiação térmica. Graças a esta descoberta, é possível controlar os fluxos de calor com a mesma precisão com que a eletrónica controla a eletricidade. Haverá sensores infravermelhos mais avançados, sistemas de energia altamente eficientes e novos tipos de memória fotônica. As informações serão armazenadas usando luz e calor em vez de cargas elétricas, dizem os cientistas.\n