Odkryto metal przeczący prawom fizyki! Przewodzi prąd, ale nie ciepło. Zgadnij do czego posłuży?

“To absolutnie nieoczekiwane odkrycie” – przyznaje prof. Junqiao Wu – fizyk z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, cytowany przez “Science”.

Ten zdumiewający metal to dwutlenek wanadu VO2. Jego zachowanie całkowicie przeczy fizycznemu prawu Wiedemanna-Franza, zgodnie z którym stosunek przewodnictwa cieplnego i elektrycznego w dowolnym metalu jest wprost proporcjonalny do temperatury. To właśnie dlatego silniki elektryczne i urządzenia grzeją się w czasie pracy.

VO2 to nie dotyczy. W zwykłej temperaturze pokojowej dwutlenek wanadu przewodzi prąd, ale nie przepuszcza ciepła, dzięki czemu jego zastosowanie pozwala uniknąć strat energii. Przy temperaturze 67 stopni Celsjusza gwałtownie zmienia on swoje właściwości i z izolatora staje się przewodnikiem.

“To odkrycie całkowicie przeczy podręcznikowym prawom, na których dotychczas opierała się nasza wiedza o przewodnikach. Ma to fundamentalne znaczenie dla zrozumienia podstawowych zachowań nowych rodzajów przewodników” – mówi prof. Junqiao Wu.


Zdaniem ekspertów, dwutlenek wanadu może mieć wręcz rewolucyjny wpływ na przemysł. Może bowiem zamieniać marnowaną dotychczas energię cieplną ponownie na prąd. Można go też zastosować np. do produkcji energooszczędnych okien, gdyż w zwykłych temperaturach jest przezroczysty.

Dzięki temu w czasie upałów nie będzie przepuszczał do domu ciepła – klimatyzacja stanie się więc zbędna. Z kolei w zimie – będzie zatrzymywał ciepło w pomieszczeniu.

Oczywiście fizycy od dawna znają materiały, które przewodzą prąd o wiele lepiej niż ciepło. Problem w tym, że wszystkie one zyskują te właściwości w ekstremalnie niskich temperaturach, przez co ich praktyczne zastosowanie jest ograniczone. Tymczasem VO2 robi to samo w zwykłej temperaturze – przewodzi wyłącznie prąd, ale nie ciepło.


Według uczonych, dzieje się tak dlatego, że elektrony w dwutlenku wanadu zachowują się zupełnie inaczej niż w pozostałych metalach. “Elektrony poruszają się w nim jednocześnie w sposób zsynchronizowany, co przypomina zachowanie płynu, a nie skaczą chaotycznie pojedynczo, jak w innych metalach” – mówi prof. Junqiao Wu.

Dodatkową zaletą VO2 jest też to, że bardzo zgodnie tworzy on mieszanki z innymi metalami, dzięki czemu można bardzo precyzyjnie zsynchronizować ile dany stop ma przewodzić prądu, a ile ciepła.

vo2_przewodnik

Czytaj także: Amerykanie opracowali metodę otrzymywania ropy z fekaliów! Przyszłość ludzkości to g…?

Reporters.pl

Powiązane artykuły

Obserwuj tę stronę
FollowFollowFollow