Создан материал, который проводит электричество, но не нагревается

Хорошо известно, что различного рода металлы, способные проводить электричество, в то же время довольно сильно нагреваются. Это обусловлено целым рядом химических и физических свойств материалов, но электро- и теплопроводность почти всегда «идут рука об руку». Однако, как мы знаем, в нашем мире нет ничего ничего не возможного. Например, как передает редакция издания Sciencealert, группа исследователей из лаборатории Университета Беркли (США) смогла создать металл, который отлично проводит электричество, но при это не нагревается.

Создан материал, который проводит электричество, но не нагревается

Создан материал, нарушающий физические законы?

Какой металл обладает уникальными свойствами?

Как сообщают ученые, новый металл (а точнее соединение металла), что проводит электричество, не проводя тепла бросает вызов нашему нынешнему пониманию того, как работают проводники. Так как само его наличие противоречит тому, что называется законом Видемана-Франца. Если не вдаваться в подробности, то данный физический закон утверждает, что хорошие проводники электричества также будут пропорционально хорошими проводниками тепла. Этим объясняется, например, то, что приборы, использующие для своей работы электричество, со временем нагреваются. Но не будем больше оттягивать интригу. Команда ученых из США показала, что данное явление не наблюдается в оксиде ванадия, который обладает странной способностью «переключаться» с материала, являющегося изолятором, на проводящий металл при температуре 67 градусов Цельсия.

Это было совершенно неожиданное открытие, — сказал ведущий исследователь Джункуао Ву из отдела материаловедения Лаборатории Беркли. Это открытие имеет фундаментальное значение для понимания основного принципа работы новых проводников. Новое неожиданное свойство не только изменяет то, что мы знаем о проводниках, но и может быть невероятно полезным. Например, металл однажды может быть использован для преобразования отработанного тепла от двигателей и приборов обратно в электричество.

Так что никаких физических законов оксид ванадия не нарушает. Стоит заметить, что исследователи уже знали о нескольких других материалах, которые проводят электричество лучше, чем тепло, но они проявляют эти свойства только при температурах ниже нуля, что делает их крайне непрактичными для применения в реальной жизни. Оксид ванадия, с другой стороны, обычно является только проводником электричества при плюсовых температурах выше комнатной температуры, что означает, что он имеет быть намного более практичным. Чтобы открыть это странное свойство, команда изучила, как электроны движутся в кристаллической решетке оксида ванадия, а также то, сколько тепла в этот момент генерируется.

Удивительно, но они обнаружили, что теплопроводность, которую можно было бы приписать электронам в материале, была в 10 раз меньше той величины, которая предсказывалась законом Видемана-Франца. Причина этого, по-видимому, заключается в способе перемещения электронов через материал.

Электроны двигаются синхронно друг с другом. Как жидкость, а не как отдельные частицы, что наблюдается в обычных металлах. Для электронов теплопроводность — это случайное движение. Обычные металлы переносят тепло эффективно, потому что существует много различных возможных микроскопических конфигураций поведения электронов и они могут хаотично перемещаться. А вот скоординированное движение электронов в диоксиде ванадия наносит ущерб теплопередаче, поскольку существует меньше «возможностей для движения». При этом электропроводность в данном случае не страдает.

Интересно, что когда исследователи смешали оксид ванадия с другими металлами, они смогли «настроить» количество электричества и тепла, которое он может проводить, что может быть невероятно полезно для будущих применений. Например, когда эксперты добавили металл под названием вольфрам к оксиду ванадия, они сделали его лучшим теплопроводником. Хотите узнать больше новостей из мира высоких технологий? Подписывайтесь на нас в Яндекс.Дзен.

Читайте также: Разработан «складной металл». Как он поможет улучшить робототехнику

Настраивая таким образом теплопроводность, материал может эффективно применяться для автоматического рассеивания тепла в жаркое лето, потому что он будет иметь высокую теплопроводность, но предотвращать его потерю в холодную зиму из-за низкой теплопроводности при более низких температурах.



Появился новый метод для наблюдения за работой нейронов

Ученые из Национального института здоровья и медицинских исследований придумали новый метод для наблюдения за работой нейронов. Для этого они сосредоточились на флуоресцентных молекулах, яркость которых напрямую зависит от изменений напряжения в нейронах. Еще в 1950-х годах исследователи впервые предположили, что ...
Тег «Далее»

В галерее Red October прошел детский фестиваль «Герда. Благотворительность для детей»

Сайт Snob.ru использует IP-адреса, cookie, информацию о браузере Пользователя (или иной программе, с помощью которой осуществляется доступ), время доступа, адрес запрашиваемой страницы и данные геолокации Пользователей сайта. Это нужно, чтобы улучшать сайт. Подробнее о защите личной информации и условия использования ...
Тег «Далее»

Топ-10 гаджетов (и не только!) десятилетия

В нашем рейтинге устройства располагаются по занчимости для индустрии. Мы также учитывали насколько экономически успешными оказались они на рынке и насколько револьюционным стало новшество.10) Oculus Rift (2016)На протяжении десятилетий мы мечтаем о полноценной виртуальной реальности. Если вы читали первый номер ...
Тег «Далее»

Как построить SCRUM-команду по аналитике. Кейс Леруа Мерлен и AGIMA

В Леруа Мерлен очень большое внимание уделяют аналитике, клиентам, которые заказывают товары онлайн, и тем, кто приходит офлайн в магазины. Специалисты обрабатывают более 10 тысяч заказов в день, а чтобы объединить все данные и сделать жизнь клиента ещё проще, требуется ...
Тег «Далее»

Исследование: улавливание света увеличит скорость передачи данных

Новый подход к улавливанию света в искусственных фотонных материалах позволит увеличить скорость передачи данных с помощью интернета. Этот метод применила группа специалистов Городского колледжа Нью-Йорка и ученые из Университета ИТМО. Исследования топологических фотонных метаматериалов показали, что долгосрочные взаимодействия в них ...
Тег «Далее»

Владимир Путин внес в Госдуму законопроект о создании почетного звания «Город трудовой доблести»

Сайт Snob.ru использует IP-адреса, cookie, информацию о браузере Пользователя (или иной программе, с помощью которой осуществляется доступ), время доступа, адрес запрашиваемой страницы и данные геолокации Пользователей сайта. Это нужно, чтобы улучшать сайт. Подробнее о защите личной информации и условия использования ...
Тег «Далее»

Сканеры штрих-кода – необходимое магазинное оборудование для автоматизации процесса торговли

Практически все современные товары имеют штрих-коды, используемые для их идентификации. Оборудование для магазина, которое их считывает, называют сканерами штрих-кодов. Их применение существенно упрощает работу продавцов. Устройства отличаются между собой по типу исполнения, виду считывающего элемента и варианту подключения.Тип исполненияС учетом ...
Тег «Далее»

Xiaomi выпустила Bluetooth-будильник с измерением температуры и влажности

На краудфандинге Xiaomi представлен компактный электронный будильник Qingping Bluetooth Alarm Clock, способный измерять уровень влажности в помещении и температуру. В отличие от копеечных гигрометров с AliExpress, новинка отличается высокой точностью показаний. За это отвечает датчик Sensirion от Swiss с минимальной ...
Тег «Далее»

Специалисты «Сколково» выяснили, сколько в России курящих людей

Центр развития здравоохранения Московской школы управления «Сколково» представил итоги исследования курения в России, пишет ТАСС Всего, согласно результатам, в России курят около 30 процентов населения. Из них 97 процентов покупают сигареты с фильтром, до 12 процентов людей курят как обычные, ...
Тег «Далее»

Открытие рекордной по размеру черной дыры посчитали ошибкой

Три независимые друг от друга группы астрономов рассказали об ошибке в интерпретации данных, которая опровергает недавнее открытие китайских ученых, заявивших об обнаружении рекордно крупной черной дыры звездных масс, сообщает портал N+1 Авторы новых работ — группа ученых из Калифорнийского университета ...
Тег «Далее»

Добавить комментарий