Dans une tasse bien chaude, l'eau gèle parfois plus vite que dans une tasse tiède. Ce paradoxe a plus d'un demi-siècle et porte le nom d'effet Mpemba. On l'attribue généralement aux mouvements du liquide ou à l'évaporation. Aujourd'hui, des physiciens montrent qu'un tour similaire est possible sans eau, simplement par rayonnement de chaleur.

Le héros de cette histoire est une minuscule particule de VO₂, suspendue à quelques dizaines de nanomètres d'une plaque froide en carbure de silicium (SiC). Lorsque la particule est plus chaude, elle atteint plus vite la température de transition et « active » l'état métallique. La chaleur latente emprisonne temporairement une partie de l'énergie, empêchant la température de chuter. Puis, quand la particule refroidit un peu, le réseau revient à l'état isolant et la chaleur stockée est libérée — comme un ressort. Ce tampon thermique crée les conditions pour qu'un corps plus chaud puisse traverser la plage de température dangereuse plus vite que celui qui est parti avec moins de chaleur.

Le rôle clé revient au champ proche — l'échange de chaleur par rayonnement à des distances inférieures à la longueur d'onde. Il accélère fortement le refroidissement et permet au substrat de fonctionner comme une mémoire externe : en réfléchissant le rayonnement, la plaque conserve l'information sur l'état dans lequel se trouvait la particule. Ainsi naît un effet Mpemba passif — sans pompes, sans ventilateurs, sans électronique complexe.