Способность управлять тепловым излучением, перенаправляя энергию тепла, открывает путь к созданию более эффективных систем охлаждения, преобразователей энергии, инфракрасных датчиков и даже тепловых коммуникационных устройств. Чтобы разорвать связь между поглощением и излучением, исследователи обратились к магнитооптическим материалам — особым средам, в которых взаимодействие со светом можно менять с помощью внешнего магнитного поля.

Ученые объединили магнитооптический материал со специальным фазово-переходным соединением на основе теллурида германия-сурьмы. Этот материал способен менять свою структуру между кристаллической и аморфной фазами при нагреве или импульсном воздействии, пишет EurekAlert. Такое сочетание позволило не просто управлять направлением теплового излучения, но и включать/выключать этот эффект, а также сохранять его состояние даже после отключения питания.

В отличие от предыдущих разработок, которые работали только при очень больших углах падения света, новая структура продемонстрировала отклик в зависимости от направления даже при почти перпендикулярном падении. Это означает, что теперь устройство может работать эффективно в более практичных, реалистичных условиях, не теряя в производительности по сравнению с обычным перпендикулярным падением.

Еще одно важное достижение исследователей — возможность запоминать состояние даже после отключения питания. Благодаря фазовому переходу новая система сохраняет свою конфигурацию, позволяя «программировать» тепловое излучение так же, как мы записываем данные в энергонезависимую память. Это открывает путь к тепловым аналогам флеш-памяти.

Вдобавок, компактная конструкция позволяет активно контролировать тепловые потоки почти так же, как электронные схемы управляют токами электричества. Это значит, что в будущем мы можем увидеть инфракрасные датчики, реагирующие на направление излучения, и энергетические системы, которые отводят лишнее тепло именно туда, куда нужно.

Исследователи из Южной Кореи разработали недавно тонкий и гибкий термоэлектрический генератор, способный вырабатывать электричество непосредственно от тепла человеческого тела, сохраняя плоскую форму. Технология решает ключевую проблему, которая долгое время сдерживала развитие носимой электроники: необходимость в громоздких батареях.