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

Metalul care este conductor electric, dar şi izolator termic

Autor: 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
Institutul Cantacuzino a lansat un supliment antioxidant și de stimulare a imunității
Institutul Cantacuzino a lansat un supliment antioxidant și de stimulare a imunității
5 lucruri pe care trebuie să le știi despre Renault Captur, candidat la Mașina Anului 2021 în România
5 lucruri pe care trebuie să le știi despre Renault Captur, candidat la Mașina Anului 2021 în România
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
O plantă cu flori, populară în medicina tradițională chineză, a evoluat să rămână ascunsă de oameni
O plantă cu flori, populară în medicina tradițională chineză, a evoluat să rămână ascunsă de oameni
Trei moduri prin care putem să fim mai fericiți
Trei moduri prin care putem să fim mai fericiți
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Monolitul misterios descoperit în deșertul american a dispărut fără urmă. Ce au spus autoritățile locale
Monolitul misterios descoperit în deșertul american a dispărut fără urmă. Ce au spus autoritățile locale
ZIUA NAŢIONALĂ A ROMÂNIEI: Cum au fost realizate singurele fotografii ale Unirii de la 1918. Samoilă Mârza, ajuns întâmplător fotograful Unirii – GALERIE FOTO
ZIUA NAŢIONALĂ A ROMÂNIEI: Cum au fost realizate singurele fotografii ale Unirii de la 1918. Samoilă Mârza, ajuns întâmplător ...
3 activități educative pentru copii, de făcut de acasă
3 activități educative pentru copii, de făcut de acasă
Cum va fi vremea în următoarele săptămâni: Temperaturi blânde și episoade de ger
Cum va fi vremea în următoarele săptămâni: Temperaturi blânde și episoade de ger
Cel mai eficient vehicul electric din lume consumă mai puțin decât un far de mașină obișnuită  
Cel mai eficient vehicul electric din lume consumă mai puțin decât un far de mașină obișnuită  
Cum să devii milionar folosindu-te de gambling online
Cum să devii milionar folosindu-te de gambling online
BOOSTEROID, vesti bune pentru copii si pentru pasionatii de gaming
BOOSTEROID, vesti bune pentru copii si pentru pasionatii de gaming
Un monolit misterios din metal, similar cu cel apărut în SUA, a fost descoperit lângă o cetate dacică din România
Un monolit misterios din metal, similar cu cel apărut în SUA, a fost descoperit lângă o cetate dacică din România
Imaginile surprinse de sateliți arată avariile grave suferite de radiotelescopul Arecibo
Imaginile surprinse de sateliți arată avariile grave suferite de radiotelescopul Arecibo
Cât de mult sport trebuie să faci pentru a compensa pentru o zi întreagă de stat la birou
Cât de mult sport trebuie să faci pentru a compensa pentru o zi întreagă de stat la birou
Vaccinul Pfizer împotriva COVID-19 a început să fie livrat în Europa
Vaccinul Pfizer împotriva COVID-19 a început să fie livrat în Europa
Primul festival digital al unei trupe din România, urmărit de peste 2,6 milioane de români
Primul festival digital al unei trupe din România, urmărit de peste 2,6 milioane de români