顛覆傳統物理定律，日本成功開發「可程式化」智慧材料精準操控熱輻射

大阪公立大學（Osaka Metropolitan University）的國際研究團隊成功開發出一款具備「可程式化」特性的新型智慧材料，賦予人類前所未有的熱輻射操控能力。這項技術成功打破了傳統物理上的「互易性」限制，未來有望在能源系統、紅外線感測器、熱能裝置，以及次世代「光子記憶體」等領域帶來革命性發展。

在傳統物理學中，材料吸收與放射熱能的模式是對稱的：若能從特定方向與波長高效吸熱，必定也會以相同方式散熱。這種被稱為「互易性」的對稱關係，長久以來成為科學家獨立控制熱流的一大阻礙。

為了突破這道門檻，研究團隊創新地將磁光材料與相變材料 GST 結合，成功打造出一種能夠調控熱輻射方向的嶄新裝置。

與舊有技術相比，這項新裝置解決了過去切換不穩定、且一旦斷電就會失去設定狀態的問題。新系統大幅提升了切換的可靠性，即使在移除電力、沒有持續供電的情況下，依然能保留已寫入的設定，彷彿像微晶片儲存資料一樣「記住」熱的狀態。

此外，新技術更成功克服了極限入射角度的障礙。過去的設計往往只能在光線以極斜角度入射時才能運作；而實驗證明，新裝置即使在「接近正入射」的條件下，依然能依照入射光的方向呈現精準的不同反應，展現出高度的靈活性。

研究共同作者村井俊介表示，這項突破讓熱輻射展現出了更為「智慧」的行為。若能將其進一步實用化，將可大力推動新一代高效率紅外線發射器、熱能轉換裝置、感測器與光子記憶技術的進程。

針對未來的發展藍圖，大阪公立大學教授岡本晃一總結指出，團隊的最終目標，是打造出能像「電子電路控制電流」那樣，主動且精準控制熱輻射的緊湊型裝置。這不僅將催生更聰明的紅外線感測與更高效率的能源系統，更將為利用「光與熱」儲存資訊的新型記憶體鋪平道路。