Фізики розробили матеріал, який може незалежно контролювати поглинання та випромінювання тепла, зберігаючи цю здатність навіть після вимкнення живлення.
Новий матеріал дозволяє «програмувати» напрямок теплового випромінювання, що відкриває перспективи для створення ефективніших енергетичних систем і пристроїв, які зберігають інформацію за допомогою тепла замість електрики. Про це повідомляє Live Science з посиланням на дослідження, опубліковане в журналі Laser & Photonics Reviews.
Розроблена конструкція порушує 160-річне правило фізики, відоме як принцип взаємності, сформульований Густавом Кірхгофом. Згідно з цим правилом, матеріал, що добре поглинає тепло в одному напрямку, має однаково ефективно випромінювати тепло в тому ж напрямку. Це обмежувало можливості інженерів у незалежному керуванні тепловими потоками.
Фізики створили теоретичний пристрій, який здатен направляти теплове випромінювання у різні боки та зберігати налаштування після вимкнення живлення. Для цього вони поєднали два матеріали, які зазвичай не працюють разом. Магнітне поле порушує природну симетрію в шарі арсениду індію, через що теплове випромінювання в одному напрямку поводиться інакше, ніж у протилежному.
Поверх цього шару розміщено шар германію-сурми-телуру — речовини з фазовим переходом, яка може перемикатися між двома фізичними структурами і зберігати вибрану структуру, поки її не змінять навмисно. Це дозволяє «запрограмувати» напрямок теплового випромінювання і утримувати його без постійного живлення.
Фізики порівнюють цю конструкцію з комп’ютерною пам’яттю, оскільки вона зберігає запрограмований стан після вимкнення живлення. Проте пристрій зберігає матеріальний стан, а не саме тепло.
Наразі пристрій існує лише в теорії, але вчені вважають, що його можна виготовити за допомогою сучасних технологій.