Home » Stiinta » Metalul care este conductor electric, dar şi izolator termic

Metalul care este conductor electric, dar şi izolator termic

Adrian Popovici 12.05.2019
Metalul care este conductor electric, dar şi  izolator termic
Dioxidul de vanadiu permite trecerea electricităţii, dar nu şi a căldurii.

Legea Wiedemann–Franz stipulează faptul că materialele care sunt bune conductoare electrice sunt şi bune conductoare termice. Totuşi,după cum a aflat echipa condusă de către fizicianul Junqiao Wu, de la Universitatea Berkeley, Statele Unite, există şi excepţii de la această regulă. Dioxidul de vanadiu se dovedeşte a fi un conductor electric şi, în mod surpinzător, un izolator termic, notează Science Alert.

Cercetătorii din cadrul Laboratorului de Ştiinţă a Materialelor din cadrul Universităţii Berkeley au descoperit că dioxidul de vanadiu contrazice legea Wiedemann–Franz atunci când este supus unei temperaturi de 67 grade Celsius. „A fost o descoperire neaşteptată”, a explicat cercetătorul Junqiao Wu.

Această descoperie schimbă modul în care cercetătorii înţeleg şi folosesc conductorii electrici. De asemenea, nu trebuie neglijată latura practică a acestei descoperiri: acest metal ar putea fi folosit pentru a converti căldura emisă de către motoare şi dispozitve  pentru a produce energie electrică sau pentru a crea izlolaţii termice mai bune pentru clădiri.

Oamenii de ştiinţă au mai descoperit de-a lungul timpului o serie de materiale care au proprietăţi asemănătoare dioxidului de vanadiu, totuşi, aceste proprietăţi sunt obţinute la temperaturi extrem de scăzute. Capacitatea acestui metal de a funcţiona la temperaturi peste temperatura camerei face ca el să reprezinte o alegere practică pentru noile tehnologii electrice moderne.

Studierea structurii moleculare a acestui material a relevat că conductivitatea termică a acestuia este de 10 ori mai mică faţă de predicţiile legii Wiedemann–Franz. Aceată diferenţă între modelul teoretic şi realitate se datorează electronilor din material. Structura dioxidului de vanadiu face ca electronii să se mişte în sincron şi nu într-un mod haotic cum ar face în metalele obişnuite. „Pentru electroni, căldura este o mişcare aleatorie. Metalele normale transportă căldura eficient, deoarece există atât de multe configuraţii microscopice diferite, încât electronii individuali pot sări între acestea”, explică dr. Wu.

Dioxidul de vanadiu devine transparent în jurul temperaturii de 30 de grade Celsius, iar atunci când ajunge la 60 poate reflecta lumina infraroşie; lumina observabilă de ochiul uman poate să traverseze acest material în continuare chiar şi în acest punct. Din această cauză, cercetătorul Fan Yang este de părere că acest material ar putea fi folosit pentru a stabiliza temperaturile. „Prin reglarea conductivităţii sale termice, materialul poate disipa eficient şi automat căldura în vara caldă, deoarece va avea o conductivitate termică ridicată, dar poate preveni pierderea de căldură în timpul iernii reci din cauza conductivităţii termice scăzute la temperaturi mai mici”, explică acesta.

Citeşte şi:

 

Cele mai noi articole
Prețul argintului a crescut cu peste 70% în decurs de un an. Cât va mai dura creșterea?
Prețul argintului a crescut cu peste 70% în decurs de un an. Cât va mai dura creșterea?
Preadolescenţa poate însemna bătăi de cap pentru părinţi. Ce recomandă specialiştii
Preadolescenţa poate însemna bătăi de cap pentru părinţi. Ce recomandă specialiştii
Pocahontas, „prințesa indiană” devenită un simbol al culturii americane
Pocahontas, „prințesa indiană” devenită un simbol al culturii americane
Există o legătură între mărimea nasului și cea a penisului
Există o legătură între mărimea nasului și cea a penisului
„Fosilă vie” considerată dispărută de 273 milioane de ani, descoperită pe fundul Oceanului Pacific
„Fosilă vie” considerată dispărută de 273 milioane de ani, descoperită pe fundul Oceanului Pacific
Cum a schimbat un implant neural comportamentul social al șoarecilor. Efectele au fost imediate
Cum a schimbat un implant neural comportamentul social al șoarecilor. Efectele au fost imediate
Închisoarea Doftana. „Bastilia României” din care nu ar fi reușit să evadeze nimeni
Închisoarea Doftana. „Bastilia României” din care nu ar fi reușit să evadeze nimeni
Biroul de oriunde. Locurile superbe ale Italiei unde eşti plătit să te muţi
Biroul de oriunde. Locurile superbe ale Italiei unde eşti plătit să te muţi
Cum pot schimba gadgeturile folosite în exces comportamentul copiilor
Cum pot schimba gadgeturile folosite în exces comportamentul copiilor
15 minute cu acest tip de exerciții fizice îți pot îmbunătăți sănătatea cardiometabolică
15 minute cu acest tip de exerciții fizice îți pot îmbunătăți sănătatea cardiometabolică
Ce trebuie să știi despre Emiratele Arabe Unite: Scurtă istorie, climă, religie
Ce trebuie să știi despre Emiratele Arabe Unite: Scurtă istorie, climă, religie
Încă o iluzie optică împarte internetul. Unii văd o plajă, iar alții o simplă portieră
Încă o iluzie optică împarte internetul. Unii văd o plajă, iar alții o simplă portieră
Casa Memorială Muzeu „Nicolae Grigorescu” din Câmpina, la doar un click distanță
Casa Memorială Muzeu „Nicolae Grigorescu” din Câmpina, la doar un click distanță
Cuza a murit în urmă cu 148 de ani, la Heidelberg, Germania. Conspiraţia din spatele abdicării marelui domnitor român
Cuza a murit în urmă cu 148 de ani, la Heidelberg, Germania. Conspiraţia din spatele abdicării marelui domnitor român
Studiu: Un părinte din doi nu respectă dreptul la protecție al copiilor
Studiu: Un părinte din doi nu respectă dreptul la protecție al copiilor
Pandemia ar putea amplifica obezitatea la copii, una dintre cele mai îngrijorătoare tendințe
Pandemia ar putea amplifica obezitatea la copii, una dintre cele mai îngrijorătoare tendințe
Un tun ce a aparținut celei de-a doua armade spaniole, recuperat de la hoți
Un tun ce a aparținut celei de-a doua armade spaniole, recuperat de la hoți
Descoperire monstruoasă făcută de doi scafandri într-un râu. Are peste 22 de kilograme și o lungime de 1,2 metri
Descoperire monstruoasă făcută de doi scafandri într-un râu. Are peste 22 de kilograme și o lungime de 1,2 metri