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
Test de cultură generală. Care este diferența dintre blues și jazz?
Test de cultură generală. Care este diferența dintre blues și jazz?
Fenomen astronomic extrem, nemaivăzut până acum! Peste 100 de impulsuri gigantice într-o singură oră
Fenomen astronomic extrem, nemaivăzut până acum! Peste 100 de impulsuri gigantice într-o singură oră
Un studiu a dezvăluit ceva neașteptat despre tulburarea obsesiv-compulsivă, sindromul Tourette și autismul
Un studiu a dezvăluit ceva neașteptat despre tulburarea obsesiv-compulsivă, sindromul Tourette și autismul
Câte miliarde de litri de apă consumă centrele de date cu adevărat?
Câte miliarde de litri de apă consumă centrele de date cu adevărat?
România a depășit pragul de 50% la „analfabetism funcțional” în Matematică
România a depășit pragul de 50% la „analfabetism funcțional” în Matematică
Omul vinovat pentru moartea a 70 de milioane de oameni
Omul vinovat pentru moartea a 70 de milioane de oameni
Ce este fumul secundar și de ce este mai periculos decât fumul inhalat de fumători?
Ce este fumul secundar și de ce este mai periculos decât fumul inhalat de fumători?
Drumul până la serviciu în Europa: care sunt țările cu cel mai mult timp pierdut în trafic?
Drumul până la serviciu în Europa: care sunt țările cu cel mai mult timp pierdut în trafic?
Ce a dezvăluit un mormânt vechi de peste 4.000 de ani despre viața din Egiptul Antic?
Ce a dezvăluit un mormânt vechi de peste 4.000 de ani despre viața din Egiptul Antic?
O țară din europa ajunge Turcia din urmă la turismul dentar
O țară din europa ajunge Turcia din urmă la turismul dentar
O noapte scăldată în sânge la Belgrad. Asasinatul care a schimbat istoria Serbiei
O noapte scăldată în sânge la Belgrad. Asasinatul care a schimbat istoria Serbiei
Ce înseamnă cu adevărat „inversarea îmbătrânirii” și cum vor cercetătorii să o facă?
Ce înseamnă cu adevărat „inversarea îmbătrânirii” și cum vor cercetătorii să o facă?
Mitul social al fumatului, demontat: un studiu leagă viciul de singurătate
Mitul social al fumatului, demontat: un studiu leagă viciul de singurătate
O nouă specie a fost descoperită pe una dintre cele mai izolate insule de pe Pământ
O nouă specie a fost descoperită pe una dintre cele mai izolate insule de pe Pământ
Săpăturile din Polonia au dezvăluit un om din Epoca de Piatră înmormântat alături de alte cranii și un colier de dinți
Săpăturile din Polonia au dezvăluit un om din Epoca de Piatră înmormântat alături de alte cranii și un colier de dinți
Poveștile spuse la un foc de tabără ar fi declanșat evoluția limbajului uman
Poveștile spuse la un foc de tabără ar fi declanșat evoluția limbajului uman
Cum ar putea ajuta afinele la arderea grăsimii în exces?
Cum ar putea ajuta afinele la arderea grăsimii în exces?
Autocontrolul se maturizează mai târziu decât memoria de lucru în adolescență, arată o analiză amplă
Autocontrolul se maturizează mai târziu decât memoria de lucru în adolescență, arată o analiză amplă