Sumber ilustrasi: Pixabay
08 Juli 2026 16.35 WIB – Sains & Technology
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [08.07.2026] Panas biasanya sulit dikendalikan dengan presisi tinggi. Pada sebagian besar material, cara suatu permukaan menyerap panas berkaitan langsung dengan cara permukaan tersebut memancarkannya kembali. Jika sebuah material mampu menyerap panas secara efisien dari arah atau panjang gelombang tertentu, material itu umumnya akan memancarkan panas dengan pola yang sama. Prinsip ini dikenal sebagai resiprositas dan telah lama menjadi batasan penting dalam pengembangan teknologi pengelolaan panas.
Keterbatasan tersebut membuat para ilmuwan sulit mengatur secara terpisah bagaimana energi panas masuk dan keluar dari sebuah material. Padahal, apabila dua proses itu dapat dipisahkan, para insinyur dapat mengarahkan panas dengan jauh lebih akurat. Sebuah material, misalnya, dapat dirancang untuk menyerap panas dari satu arah, lalu melepaskannya ke arah lain sesuai kebutuhan.
Kemampuan semacam itu berpotensi membuka jalan bagi teknologi baru dalam manajemen panas, konversi energi, sensor inframerah, komunikasi termal, hingga perangkat memori fotonik. Dalam dunia elektronik modern, aliran listrik dapat dikendalikan secara sangat presisi. Kini, para peneliti mulai membayangkan kemungkinan serupa untuk panas.
Untuk mengatasi batasan tersebut, tim internasional yang dipimpin oleh Profesor Koichi Okamoto dan Dr. Shunsuke Murai dari Graduate School of Engineering, Osaka Metropolitan University, mengembangkan perangkat baru berbasis material magneto-optik. Material jenis ini dapat mengubah cara berinteraksi dengan cahaya ketika terkena medan magnet, sehingga perilaku termalnya juga dapat diatur.
Para peneliti kemudian menggabungkan material magneto-optik dengan material perubahan fase yang dikenal sebagai GST. Material perubahan fase memiliki kemampuan berubah dari satu kondisi fisik ke kondisi lain dan mempertahankan keadaan tersebut. Kombinasi ini memungkinkan perangkat mengendalikan arah radiasi panas, mengaktifkan atau menonaktifkan perilaku tertentu, serta menyimpan konfigurasi bahkan setelah daya listrik dimatikan.
Dengan kata lain, panas dapat diatur layaknya data yang diproses dan disimpan di dalam chip komputer. Perangkat ini tidak hanya merespons kondisi luar, tetapi juga dapat mempertahankan “memori” termalnya setelah konfigurasi ditetapkan.
Dr. Shunsuke Murai menjelaskan bahwa timnya berhasil membuat radiasi panas berperilaku dengan cara yang lebih cerdas. Menurut Murai, kemampuan tersebut dalam model kerja dapat membuka generasi baru pemancar inframerah yang lebih efisien, perangkat energi termal, sensor, serta teknologi memori fotonik.
Salah satu keunggulan penting perangkat ini adalah kemampuannya merespons cahaya secara berbeda berdasarkan arah datangnya. Efek tersebut tetap muncul bahkan ketika cahaya datang hampir tegak lurus ke permukaan material. Kondisi ini penting karena teknologi sebelumnya sering membutuhkan sudut datang cahaya yang sangat curam untuk menghasilkan efek serupa.
Kebutuhan akan sudut curam pada teknologi lama membuat efisiensi penyerapan dan radiasi menjadi lebih rendah dibandingkan kondisi normal. Desain baru ini mengatasi masalah tersebut dengan memungkinkan pengendalian termal yang tetap efektif pada sudut yang lebih praktis.
Perangkat baru ini juga memperbaiki kelemahan sistem sebelumnya dalam hal stabilitas. Teknologi terdahulu sering menghasilkan perpindahan yang tidak konsisten antara kondisi aktif dan nonaktif. Selain itu, konfigurasi yang tersimpan biasanya hilang setelah sumber daya dilepas.
Sebaliknya, material baru yang dikembangkan tim Osaka Metropolitan University dapat berpindah keadaan secara lebih andal dan tetap mempertahankan memorinya. Kemampuan ini membuatnya lebih menjanjikan untuk aplikasi nyata, terutama pada perangkat kecil yang membutuhkan kontrol panas presisi dan stabil.
Penelitian ini juga memperlihatkan bahwa panas tidak harus diperlakukan sebagai energi yang hanya mengalir pasif dari panas ke dingin. Dengan desain material yang tepat, panas dapat diarahkan, dikunci, diubah, dan diprogram sesuai kebutuhan teknologi.
Profesor Koichi Okamoto menjelaskan bahwa tujuan akhir penelitian ini adalah mengembangkan perangkat ringkas yang mampu mengendalikan radiasi panas secara aktif, mirip dengan cara rangkaian elektronik mengendalikan aliran listrik. Menurut Okamoto, perangkat semacam ini dapat digunakan dalam sensor inframerah yang lebih pintar, sistem energi yang lebih efisien, serta memori fotonik baru yang menyimpan informasi menggunakan cahaya dan panas, bukan muatan listrik.
Penemuan ini menunjukkan bahwa pengendalian panas dapat memasuki tahap baru, dari sekadar membuang atau menyerap energi menjadi mengatur panas secara aktif dan terprogram. Dengan menggabungkan material magneto-optik dan material perubahan fase GST, para peneliti berhasil membuat perangkat yang dapat mengontrol arah radiasi panas, menyimpan konfigurasi, dan bekerja lebih efisien dibandingkan desain sebelumnya. Teknologi ini berpotensi menjadi dasar bagi sensor inframerah, sistem energi, dan memori fotonik masa depan yang menggunakan panas sebagai elemen aktif dalam pemrosesan informasi.
Diolah dari artikel:
“Incredible new material makes heat programmable” oleh Osaka Metropolitan University. (njd)
Note: This article was made as part of a dedicated effort to bring science closer to everyday life and to inspire curiosity in its readers.
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260707025046.htm
