Investigadores de la Universidad Metropolitana de Osaka han desarrollado un material que puede controlar, dirigir y recordar el flujo de calor, sin necesidad de alimentación continua. El avance rompe un principio físico fundamental llamado reciprocidad térmica, que durante mucho tiempo ha hecho imposible controlar de forma independiente cómo el calor entra y sale de un material.
En la mayoría de los materiales, la absorción y la emisión son inseparables. Si una superficie absorbe calor de manera eficiente desde una dirección particular, emite calor de la misma manera. El nuevo dispositivo, desarrollado por el profesor Koichi Okamoto y el Dr. Shunsuke Murai, supera esta limitación al combinar un material magneto-óptico con un material de cambio de fase conocido como GST (germanio-antimonio-telurio). Cuando se expone a un campo magnético, la capa magneto-óptica cambia su interacción con la luz, mientras que la capa de GST alterna entre estados amorfos y cristalinos para fijar la configuración.
El resultado es un dispositivo que puede dirigir la radiación térmica hacia una ubicación específica, activar o desactivar ese comportamiento y conservar su configuración después de cortar la alimentación, de forma análoga a cómo se almacenan y controlan los datos dentro de un chip de computadora. El trabajo fue publicado en la revista Laser & Photonics Reviews bajo el título “Reconfigurable Giant Nonreciprocity at Near-Normal Incidence via Phase-Change Magneto-Optical Metagratings”.
Las aplicaciones potenciales abarcan sensores infrarrojos que pueden cambiar entre modos de detección, sistemas energéticos que desperdician menos calor y una nueva clase de dispositivos de memoria fotónica que utilizan luz y calor en lugar de cargas eléctricas. La capacidad de programar el flujo de calor sin consumo continuo de energía podría eventualmente ayudar a la refrigeración de chips en hardware denso de IA y mejorar la gestión térmica en la fotónica de silicio, donde la disipación de calor es un cuello de botella creciente a medida que aumentan las densidades de transistores.
El equipo de investigación señaló que, si bien el dispositivo actual es una prueba de concepto, el principio subyacente es general y podría adaptarse a diferentes longitudes de onda y condiciones de funcionamiento para su implementación práctica.
Fuentes: Researchers create programmable material that can steer heat and remember its state without power (Tom’s Hardware, julio de 2026); Incredible new material makes heat programmable (ScienceDaily/Universidad Metropolitana de Osaka, 7 de julio de 2026)
Traducido por Alessandra