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
O proteină cheie din carne a fost crescută în salata verde pentru prima dată
O proteină cheie din carne a fost crescută în salata verde pentru prima dată
Este adevărat că inteligența oamenilor scade? Răspunsul nu este atât de simplu!
Este adevărat că inteligența oamenilor scade? Răspunsul nu este atât de simplu!
Misterul giganților dispăruți ar putea fi rezolvat! Ce s-a descoperit în sudul Australiei?
Misterul giganților dispăruți ar putea fi rezolvat! Ce s-a descoperit în sudul Australiei?
Un hormon al neanderthalienilor are efecte vizibile la oamenii de astăzi
Un hormon al neanderthalienilor are efecte vizibile la oamenii de astăzi
Cercetătorii au creat câini la care oamenii să nu fie alergici
Cercetătorii au creat câini la care oamenii să nu fie alergici
Nu este suficient să înțelegi rănile din copilărie. De ce sunt importante și exercițiile care calmează sistemul nervos
Nu este suficient să înțelegi rănile din copilărie. De ce sunt importante și exercițiile care calmează sistemul nervos
Cum au transformat doi antreprenori tone de plastic în școli pentru mii de copii
Cum au transformat doi antreprenori tone de plastic în școli pentru mii de copii
Cum se vor proteja viitorii astronauți de praful toxic de pe Marte?
Cum se vor proteja viitorii astronauți de praful toxic de pe Marte?
Un restaurant care servește doar un singur fel de mâncare și are doar 20 de locuri a primit o stea Michelin
Un restaurant care servește doar un singur fel de mâncare și are doar 20 de locuri a primit o stea Michelin
Beneficiul surpriză pe care le-ar putea avea medicamentele pentru slăbit
Beneficiul surpriză pe care le-ar putea avea medicamentele pentru slăbit
De ce copiii crescuți fără telefoane au devenit adulți mai fericiți?
De ce copiii crescuți fără telefoane au devenit adulți mai fericiți?
Începutul sfârşitului: Ziua în care Napoleon îşi începea exilul
Începutul sfârşitului: Ziua în care Napoleon îşi începea exilul
De ce tot mai mulți români renunță la vacanțele în țară?
De ce tot mai mulți români renunță la vacanțele în țară?
Piramidele din Meroe, unice în lume prin arhitectura lor, în pericol din cauza războiului din Sudan
Piramidele din Meroe, unice în lume prin arhitectura lor, în pericol din cauza războiului din Sudan
Dunărea și România, în presa americană. Ce spun jurnaliștii despre criza apei?
Dunărea și România, în presa americană. Ce spun jurnaliștii despre criza apei?
Coreea de Nord a lansat cel puțin un proiectil neidentificat spre Marea Japoniei
Coreea de Nord a lansat cel puțin un proiectil neidentificat spre Marea Japoniei
Cum se manifestă depresia zâmbitoare și ce trebuie să știe cei din jur pentru a o recunoaște
Cum se manifestă depresia zâmbitoare și ce trebuie să știe cei din jur pentru a o recunoaște
Nicolae Stoica, ultimul mare interbelic. O recuperare istorică după mai bine de 80 de ani
Nicolae Stoica, ultimul mare interbelic. O recuperare istorică după mai bine de 80 de ani