Panas akhirnya dapat diprogram

10

Panas selalu membuat malas. Ini mengikuti aturan. Yang ketat. Selama berabad-abad, hukum timbal balik mengendalikannya: jika suatu bahan menyerap panas dari kiri, ia akan memuntahkannya ke kiri. Simetris. Dapat diprediksi. Bahkan membosankan.

Hubungan antara penyerapan dan emisi seharusnya tidak dapat dipecahkan.

Ternyata tidak.

Sebuah tim di Universitas Metropolitan Osaka memutuskan hubungan tersebut. Mereka membuat panas tidak seperti gas yang kacau dan lebih seperti satu byte data di hard drive.

Magnet dan Chip Memori

Dipimpin oleh Profesor Koichi Okamoto dan Dr. Shunsuke Murai, kelompok tersebut mempelajari fisika aneh dari bahan magneto-optik. Inilah triknya: bahan-bahan ini mengubah cara mereka menangani cahaya ketika Anda melemparkan medan magnet ke dalamnya.

Para peneliti memasangkan bahan ini dengan GST (germanium-antimony-telluride), bahan pengubah fase yang terkenal karena tersimpan di cakram laptop Anda yang dapat ditulis ulang. Hasilnya adalah alat yang mengarahkan radiasi panas.

Anda bisa mengarahkan panas. Satu jalan masuk, jalan keluar lainnya.

Tapi inilah kejutannya. Ibarat chip memori, perangkat dapat mengingat. Ganti negara bagian? Itu tetap di sana. Bunuh kekuatannya? Tidak masalah. Pemrograman termal tetap ada.

“Kami membuat radiasi panas berperilaku ‘lebih cerdas’.”

Pikirkan tentang itu. Biasanya, jika Anda ingin mengontrol energi, Anda memerlukan aliran daya yang konstan untuk memberi makan sistem. Bukan ini.

Memperbaiki Kesalahan

Desain lama juga mencobanya. Mereka gagal sebagian besar karena sudut pandang. Agar panas dapat melakukan sesuatu selain mengikuti hukum, cahaya harus mengenai perangkat pada sudut yang ekstrim dan curam. Inefisiensi meledak. Itu adalah rekayasa yang kikuk.

Pengaturan baru ini bekerja hampir secara langsung. Insiden normal. Cahaya datang lurus, materi membengkokkan aturan.

Ini juga memperbaiki masalah volatilitas. Prototipe sebelumnya akan kehilangan pengaturannya saat listrik padam. Anda tidak bisa mempercayai mereka. Yang baru ini? Stabil. Dapat diandalkan. Ia mempertahankan keadaannya seperti kapasitor yang memuat muatan.

Mengapa ini penting?

Penginderaan inframerah bisa menjadi lebih tajam. Sistem konversi energi mungkin benar-benar berfungsi dan bukan hanya membuang-buang panas. Memori fotonik dapat menyimpan informasi menggunakan gelombang panas, bukan listrik.

Masa Depan Hangat

Profesor Okamoto menginginkan sirkuit yang menangani panas dengan elektronik presisi yang menangani listrik. Bukan sekadar membuang kehangatan berlebih. Menggunakan itu. Mengarahkannya. Menulis dengan itu.

“Perangkat kompak,” katanya. Radiasi termal yang dikontrol secara aktif.

Ini bukan fiksi ilmiah. Makalah ini terbit pada bulan Juni 2024 (diterbitkan sebagai tahun 2026 dalam teks sumber, kemungkinan salah ketik untuk tahun 2024 atau akhir tahun 2025, namun kami tetap berpegang pada fakta: Ye Ming Qing dkk. dalam Ulasan Laser & Fotonik ).

Jadi panas bukan hanya sekedar produk sampingan lagi. Itu adalah sebuah media.

Apa yang terjadi jika kita mulai membangun gerbang logika dari kehangatan? Kami masih mencari tahu.