北海道大学太田裕道教授等人的研究团队与大阪大学合作，开发出了一种通过电流让热容易传导的元件。该元件使用了实用性很强的固体材料，可以大幅改变热导率。如果能够自由切换目前被废弃的相对低温余热的传导方向，新开发的元件就能有效应用于加热水等实际用途。
在镀铂黑色玻璃板上设置了热晶体管（供图：北海道大学太田裕道教授）
通过传导电流来改变热导率的元件被称为“热晶体管”。利用这类元件如果能够巧妙地引导热量流动，就能与储热技术等相结合，有效利用摄氏100～300度左右的废热。此前传统热晶体管使用的是液体材料，存在蒸发或有毒液体泄漏的风险，不适合实际应用。
北海道大学于2023年开发出了世界上首个不使用液体的全固态热晶体管。此次研究又进一步使用镍和镧的氧化物作为材料，将开关开合时的热导率差值扩大到了原先的1.5倍。
即使开关反复开合7次，元件的导热性能也没有变化，所以估计能够保持良好的耐久性。但此次开发的元件还只能在摄氏250度及以上的温度条件下切换热导率。未来研究团队将对其进行改进，使其能够在更低温度条件下动作。
如果可以通过切换热晶体管的开关来改变热导率，就可以控制热传导的方向。此外，如果可以切换热传导方向，新开发的元件就能应用于制造热水、菜肴保温等实际用途，从而有效利用热量。
原文：《日本经济新闻》、2024/7/30
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Advanced Functional Materials
论文：Solid-State Electrochemical Thermal Transistors
DOI：doi.org/10.1002/adfm.202214939
