ABD’deki University of Houston araştırmacıları, ısının sırf tek istikamette akmasını sağlayan yeni bir sistem ortaya koydu. “Isı için diyot” üzere çalışan bu yaklaşım, telefonlardan elektrikli araçlara, uydulardan bilgi merkezlerine kadar pek çok alanda sıcaklık denetimini kökten değiştirebilir. 

ISI DİYOTU NASIL ÇALIŞIYOR

Geliştirilen teknik “termal doğrultma” (thermal rectification) olarak isimlendiriliyor. Olağanda ısı her tarafa yayılırken, bu teknikte güç sırf istenen tarafta ilerliyor, geri akış ise engelleniyor. Takım, bunu yarı iletken materyalleri manyetik alan altında kullanarak başardı. Manyetik alan, gücün mikroskobik ölçekte nasıl hareket ettiğini değiştirerek radyatif ısının hassas biçimde denetim edilmesini sağlıyor.

Araştırmayı yürüten takımdan, makine ve havacılık mühendisliği alanında çalışan Bo Zhao, bu teknolojinin bilhassa sıkıntı şartlarda çalışan aygıtlar için çok pahalı olduğunu vurguluyor. Zhao’ya nazaran bu sayede, örneğin sıcak bir ortamda kullanılan bir akıllı telefonun bataryası çok ısınmadan ülkü sıcaklıkta tutulabilecek. 

ISI DÖNGÜSÜ FİKRİ

Çalışma bununla da hudutlu değil. Araştırmacılar, ısının daima bir döngü halinde dolaşmasını sağlayan “ısı dolaştırıcısı” (circulator) ismi verilen bir aygıt üzerinde de çalışıyor. Bu yapıda ısı, üç yüzey ortasında tek istikametli olarak dolaşıyor; bir yüzeyden başkasına aktarılıyor lakin geri dönmesine müsaade verilmiyor. Böylelikle adeta kapalı bir “ısı halkası” oluşturuluyor.

Bu yaklaşım sadece radyatif ısıyı değil, iletim yoluyla yayılan ısıyı da denetim etmeyi hedefliyor. Mikroçipler, yüksek performanslı bataryalar, elektrikli araçlar ve yapay zekâ donanımları bu teknolojiden direkt yarar görebilecek alanlar ortasında. Bilhassa daima güneş ışığına maruz kalan uydular için, içerideki ısının dışarı atılıp dışarıdan gelen sıcaklığın engellenmesi büyük bir avantaj sağlayabilir.