Physical Review X· 2026Q1
Optik Faz Mühendisliği Yoluyla Spektral Olarak Seçici Dinamik Termal Emisyon
Spectrally-selective dynamic thermal emission via optical phase engineering
- 1atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Bir dielektrik kapak, ayarlanabilir bir Fabry-Perot kavitesi oluşturarak geniş bantlı metal-yalıtkan geçiş (MIT) malzemelerini spektral olarak seçici dinamik termal yayıcılara dönüştürür ve 8-13 um penceresinde termal emansın 0.2 ila 0.9 arasında elektriksel olarak ayarlanmasını sağlar.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Geniş bantlı MIT malzemelerini spektral olarak seçici dinamik termal yayıcılara dönüştürmek için bir dielektrik kapak kullanılır.
- Tasarım, faz profili kontrolü yoluyla mühendislik ürünü termal emisyon spektrumları için ayarlanabilir bir Fabry-Perot kavitesi oluşturur.
- Gösterilen bir cihaz, elektriksel ayarlama yoluyla 8-13 um atmosferik penceresinde 0.2 ila 0.9 arasında ayarlanabilir termal emans elde etti.
- Strateji, güneş ısınması ve spektral olarak seçici radyatif soğutma arasında geçiş yapmak için çoklu spektral elektro-kromik pencerelere genişletilebilir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Maintaining comfortable temperatures for buildings, humans, and devices consumes a substantial portion of global energy, underscoring the urgent need for energy-efficient thermoregulation technologies. Dynamic radiative thermal emitters that can switch between passive cooling and heating modes offer a promising solution, but most existing devices exhibit broadband optical responses, resulting in unwanted parasitic heat exchange and limited performance. Here, we introduce an elegant strategy that uses a dielectric cap to transform broadband metal-insulator transition (MIT) materials into spectrally selective dynamic emitters. This design creates a highly tunable Fabry-Perot cavity, enabling a tailored thermal emission spectrum by engineering the reflected-wave phase profile. Our Fresnel-formalism-based phasor diagram analysis reveals two key routes for realizing high spectral selectivity: a high-index dielectric cap and a low-loss metallic MIT state, which are further validated by Bayesian optimization. Following this principle, we demonstrated a wide-angle spectrally-selective thermoregulator operating in the atmospheric transparency window (8-13 um), where the thermal emittance can be electrically tuned from about 0.2 to 0.9 through reversible copper electrodeposition on a germanium cavity. Furthermore, this strategy can be extended to multispectral electrochromic windows, enabling switching between solar heating and spectrally-selective radiative cooling. Our work establishes a versatile and generalizable paradigm for spectral engineering of dynamic thermal emitters, opening opportunities in energy-efficient buildings, wearable thermal comfort, spacecraft thermoregulation, and multispectral camouflage.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Physical Review X, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: İnşaat ve Yapı Mühendisliği
Civil and Structural EngineeringEngineering