Recent, cercetatorii americani au raportat cu privire la deschiderea de metal, care conduce de energie electrică și, prin urmare, practic, nu conduce căldura - o caracteristică incredibil de util, care nu corespunde ideilor stabilite cu privire la modul de a rula fire.
Existența unei astfel de proprietăți pentru un metal contravine legii lui Wiedemann-Franz. care prevede că conductorii buni ai electricității vor fi, de asemenea, proporțional cu conductorii de căldură buni. De exemplu, din acest motiv, motoarele sau diverse aparate electrice sunt încălzite atunci când sunt utilizate în mod regulat și trebuie răcite.
Cercetătorii au arătat că o astfel de lege complet aplicabilă dioxidului de vanadiu (VO2) - o substanță care este deja bine cunoscut de oamenii de știință din cauza abilității ciudat de a „comuta“ între stări dielectric transparent și metal electroconductor, la o temperatură de 67 de grade Celsius.
Este demn de remarcat faptul că studiul nu numai că va ajuta oamenii de stiinta afla mai multe despre proprietățile neașteptate ale fire, dar poate fi, de asemenea, utile în viața de zi cu zi. De exemplu, un astfel de metal ar putea fi folosit într-o bună zi pentru a transforma din nou căldură reziduală de la motoare sau aparate electronice în electricitate sau pentru a crea o acoperire îmbunătățită a ferestrelor care să se mențină rece în clădiri.
Experții știu deja despre alte materiale care conduc electricitatea mai bine decât căldura. Dar ele demonstrează astfel de proprietăți numai la temperaturi de sute de grade sub zero Celsius (ceea ce este destul de impractic pentru orice aplicație reală). În același timp, dioxidul de vanadiu este un conductor numai la temperaturi mai mari de temperatura camerei. În consecință, el poate găsi mai multe aplicații în practică.
Este de remarcat faptul că oamenii de știință care studiază această proprietate substanțe ciudate urmărite ca electronii se deplasează în rețeaua cristalină a dioxidului de vanadiu și determină cât de mult se generează căldură în același timp. Sa constatat că conductivitatea termică a VO2 a fost de zece ori mai mică decât valoarea prevăzută de legea Wiedemann-Franz.
Motivul pentru acest lucru pare a fi, poate consta în faptul că „electroni oxid de vanadiu se deplasează la unison unul cu celălalt, ca un lichid, mai degrabă decât ca particule individuale din metale comune“, a declarat U.
„Pentru electroni, caldura - o mișcare aleatorie a metalelor ordinare transfera în mod eficient de căldură, deoarece există multe configurații posibile microscopice diferite între care electronii individuali pot fi interschimbate. - om de știință pe înțelesul tuturor -. În contrast, mișcarea coordonată a electronilor în dioxid de vanadiu afectează negativ transferul de căldură de la pentru un număr mai mic de configurații, între care electronii s-ar putea "sări".
Cercetătorii au amestecat, de asemenea, dioxidul de vanadiu cu alte metale pentru a "regla" volumul de curent și de căldură pe care substanța îl transportă. Astfel de oportunități ar fi foarte utile pentru aplicațiile viitoare, au adăugat cercetătorii.
De exemplu, atunci când experții au adăugat tungsten metal la dioxidul de vanadiu, au scăzut temperatura la care materialul a devenit metalic și, de asemenea, a făcut-o cel mai bun conductor de căldură.
Adăugăm că mai devreme sa dovedit că grafenul conduce electricitatea de 10 ori mai bine decât a prezis teoria.
Trimiteți-le prietenilor: