ABD’deki University of Houston araştırmacıları, ısının yalnızca tek yönde akmasını sağlayan yeni bir yöntem ortaya koydu. “Isı için diyot” gibi çalışan bu yaklaşım, telefonlardan elektrikli araçlara, uydulardan veri merkezlerine kadar pek çok alanda sıcaklık kontrolünü kökten değiştirebilir.
Geliştirilen teknik “termal doğrultma” (thermal rectification) olarak adlandırılıyor. Normalde ısı her yöne yayılırken, bu yöntemde enerji yalnızca istenen yönde ilerliyor, geri akış ise engelleniyor. Ekip, bunu yarı iletken malzemeleri manyetik alan altında kullanarak başardı. Manyetik alan, enerjinin mikroskobik ölçekte nasıl hareket ettiğini değiştirerek radyatif ısının hassas biçimde kontrol edilmesini sağlıyor.
Araştırmayı yürüten ekipten, makine ve havacılık mühendisliği alanında çalışan Bo Zhao, bu teknolojinin özellikle zor koşullarda çalışan cihazlar için çok değerli olduğunu vurguluyor. Zhao’ya göre bu sayede, örneğin sıcak bir ortamda kullanılan bir akıllı telefonun bataryası aşırı ısınmadan ideal sıcaklıkta tutulabilecek.
Çalışma bununla da sınırlı değil. Araştırmacılar, ısının sürekli bir döngü halinde dolaşmasını sağlayan “ısı dolaştırıcısı” (circulator) adı verilen bir cihaz üzerinde de çalışıyor. Bu yapıda ısı, üç yüzey arasında tek yönlü olarak dolaşıyor; bir yüzeyden diğerine aktarılıyor ama geri dönmesine izin verilmiyor. Böylece adeta kapalı bir “ısı halkası” oluşturuluyor.
Bu yaklaşım yalnızca radyatif ısıyı değil, iletim yoluyla yayılan ısıyı da kontrol etmeyi hedefliyor. Mikroçipler, yüksek performanslı bataryalar, elektrikli araçlar ve yapay zekâ donanımları bu teknolojiden doğrudan fayda görebilecek alanlar arasında. Özellikle sürekli güneş ışığına maruz kalan uydular için, içerideki ısının dışarı atılıp dışarıdan gelen sıcaklığın engellenmesi büyük bir avantaj sağlayabilir.