Desarrollan material increíble que permite programar el calor de manera innovadora

Un equipo internacional de científicos, liderado por el profesor Koichi Okamoto y el doctor Shunsuke Murai de la Universidad Metropolitana de Osaka, desarrolló un material revolucionario que permite programar el calor. Este avance tiene el potencial de transformar tecnologías como los sensores infrarrojos y los sistemas de energía, al ofrecer un control más preciso sobre la radiación térmica.

Tradicionalmente, en la mayoría de los materiales, la absorción y emisión de calor son procesos inseparables, lo que dificultaba el control independiente de la energía térmica. Sin embargo, al separar estos procesos, los investigadores lograron dirigir el calor de manera más efectiva, absorbiendo energía térmica desde una dirección y liberándola en otra. Esto podría mejorar significativamente la gestión térmica y la comunicación térmica en diversas aplicaciones tecnológicas.

Para lograr esto, el equipo utilizó materiales magnetoópticos que alteran su comportamiento térmico cuando son expuestos a un campo magnético. Al combinar estos materiales con un material de cambio de fase conocido como GST, el dispositivo resultante puede controlar la dirección de la radiación térmica, activar o desactivar esta función, y mantener su configuración incluso sin energía continua. Este avance permite programar el calor de manera similar a cómo se almacenan y controlan los datos en un chip de computadora.

El doctor Murai expresó: "Logramos que la radiación de calor se comporte de una manera más inteligente. Alcanzar estas capacidades en un modelo funcional podría habilitar una nueva generación de emisores infrarrojos eficientes y dispositivos de energía térmica".

El nuevo diseño también superó limitaciones de tecnologías anteriores, que requerían que la luz incidiera en ángulos muy pronunciados para obtener resultados similares, lo que afectaba la eficiencia. En cambio, el nuevo material muestra un rendimiento superior, cambiando de estado de forma confiable y conservando su memoria, lo que lo hace más práctico para futuras aplicaciones.

Los investigadores consideran que este desarrollo es un paso importante hacia dispositivos que gestionen el calor con la misma precisión que los circuitos electrónicos controlan la electricidad. El profesor Okamoto añadió: "Nuestro objetivo final es crear dispositivos compactos que controlen activamente la radiación térmica, al igual que los circuitos electrónicos controlan el flujo de electricidad. Estos dispositivos podrían usarse en sensores infrarrojos más inteligentes y sistemas de energía más eficientes, así como en nuevos tipos de memoria fotónica que almacenen información utilizando luz y calor en lugar de cargas eléctricas".