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

Metalul care este conductor electric, dar şi izolator termic

Metalul care este conductor electric, dar şi  izolator termic
Publicat: 05.12.2019
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:

 

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Minimalismul în viaţa de zi cu zi: cum să cumperi cu sens (P)
Minimalismul în viaţa de zi cu zi: cum să cumperi cu sens (P)
Nivelurile de aciditate ale oceanelor Pământului au depășit deja „zona periculoasă”, sugerează un studiu
Nivelurile de aciditate ale oceanelor Pământului au depășit deja „zona periculoasă”, sugerează un studiu
A existat un avertisment care să indice un posibil atentat terorist la adresa arhiducelui Franz Ferdinand, moștenitorul tronului Austro-Ungar?
A existat un avertisment care să indice un posibil atentat terorist la adresa arhiducelui Franz Ferdinand, moștenitorul ...
Thomas Vaughan și piatra filosofală: cum un filosof și disident al epocii Cromwell a provocat știința timpurie
Thomas Vaughan și piatra filosofală: cum un filosof și disident al epocii Cromwell a provocat știința timpurie
Rosicrucianismul, trandafirul etern și căutarea sensului. Credința că membrii săi posedă o înțelepciune secretă care le-a fost transmisă din cele mai vechi timpuri
Rosicrucianismul, trandafirul etern și căutarea sensului. Credința că membrii săi posedă o înțelepciune secretă ...
Mersul pe bicicletă este legat de un risc de demență mai scăzut
Mersul pe bicicletă este legat de un risc de demență mai scăzut
REGINA ATLETISMULUI din anii ’80, DOINA MELINTE , despre cum o controla Securitatea: „Puneam semn…”
REGINA ATLETISMULUI din anii ’80, DOINA MELINTE , despre cum o controla Securitatea: „Puneam semn…”
Cum să alegi aerul condiționat perfect pentru casă? (P)
Cum să alegi aerul condiționat perfect pentru casă? (P)
Descoperă laptop gaming perfect pentru orice gamer (P)
Descoperă laptop gaming perfect pentru orice gamer (P)
Test de cultură generală. De ce sângele este roșu?
Test de cultură generală. De ce sângele este roșu?
Jetul monstruos al unei găuri negre din Universul timpuriu este luminat de „strălucirea” Big Bangului
Jetul monstruos al unei găuri negre din Universul timpuriu este luminat de „strălucirea” Big Bangului
Un avion Boeing 787 Dreamliner, la fel ca cel prăbușit în India, a făcut patru aterizări de urgență într-o lună
Un avion Boeing 787 Dreamliner, la fel ca cel prăbușit în India, a făcut patru aterizări de urgență într-o lună
Ce câștiguri a făcut Donald Trump din criptomonede?
Ce câștiguri a făcut Donald Trump din criptomonede?
O scrisoare de dragoste a lui John Lennon, scoasă la licitație
O scrisoare de dragoste a lui John Lennon, scoasă la licitație
Cine a fost „Cenuşăreasa sovietică”, prima femeie care a văzut Pământul din spaţiu în urmă cu 61 de ani
Cine a fost „Cenuşăreasa sovietică”, prima femeie care a văzut Pământul din spaţiu în urmă cu 61 de ani
O misiune NASA și Axiom Space, amânată pe perioadă nedeterminată
O misiune NASA și Axiom Space, amânată pe perioadă nedeterminată
Val de caniculă peste România. Temperaturile anunțate de meteorologi
Val de caniculă peste România. Temperaturile anunțate de meteorologi
Ar putea fi salvată economia României prin „metoda germană”?
Ar putea fi salvată economia României prin „metoda germană”?