Tech

TROVATO UN METALLO CHE CONDUCE ELETTRICITÀ MA NON CALORE

Questo nuovo metallo è stato identificato nel 2017 e contraddice la legge di Wiedemann-Franz.

Il nuovo metallo è stato identificato nel 2017 e contraddice la legge di Wiedemann-Franz, che spiega come un ottimo conduttore di elettricità deve essere un buon conduttore di calore. Un gruppo negli Stati Uniti ha trovato un’eccezione, il Diossido di Vanadio, già conosciuto per la strana proprietà di passare da isolante a conduttore a 67°.

Mostra una drastica eccezione alle leggi che troviamo sui libri di testo, e che sappiamo essere robuste per i conduttori convenzionali. Questa scoperta è di fondamentale importanza per comprendere il comportamento degli elettroni nei nuovi conduttori,” afferma Junquia Wu, ricercatore dell’Università di Berkeley.

Questa proprietà sorprendente non solo cambia cosa sappiamo dei conduttori, ma può essere estremamente utile; i metalli potrebbero, un giorno, essere utilizzati per convertire il calore dissipato in elettricità o creare delle superfici migliori per il raffreddamento degli edifici. La ricerca di materiali con caratteristiche strane è fondamentale nell’informatica ad alto rendimento.

Gli scienziati conoscono molti materiali che conducono l’elettricità meglio del calore, la maggior parte di essi presentano questa caratteristica solo a centinaia di gradi sotto lo zero. Il Diossido di Vanadio è un conduttore a temperature abbastanza alte, come quelle di una stanza comune, e questo lo rende adatto a molte applicazioni pratiche.

Per scoprire questa strana proprietà i ricercatori hanno guardato al modo in cui gli elettroni si muovono all’interno del reticolo cristallino del diossido di vanadio, per capire quanto calore viene generato. Hanno trovato che la conducibilità termica ha un valore 10 volte più basso di quello previsto dalla legge di Wiedemann-Franz. La ragione è da ricercarsi nel modo in cui gli elettroni si muovono.

Per gli elettroni, il calore è un moto casuale. I metalli normali trasportano bene il calore perché ci sono molte configurazioni microscopiche tra le quali i singoli elettroni possono saltare. Viceversa, il moto coordinato degli elettroni nel diossido di vanadio è contrario al trasferimento di calore perché ci sono poche configurazioni disponibili,” ha aggiunto.

Molto interessanti sono i casi in cui il diossido di vanadio è mischiato ad altri metalli, in questo modo gli scienziati sono stati in grado di decidere i valori di conducibilità termica ed elettrica. Ad esempio, mischiandolo con il tungsteno hanno abbassato la temperatura alla quale il materiale diventa elettrico, rendendolo un conduttore di calore migliore. Questo significa che il diossido di vanadio può essere utilizzato per dissipare calore da un sistema, ma solo quando raggiunge una certa temperatura, perché prima è un isolante.

Ha anche la proprietà di essere trasparente intorno ai 30°, e a circa 60° inizia a riflettere la luce infrarossa pur rimanendo trasparente a quella visibile. Questo può permettere il suo utilizzo come rivestimento per finestre e in generale come stabilizzatore di temperatura.

Regolando opportunamente la sua conducibilità termica, il materiale può dissipare calore efficientemente l’estate e prevenire le perdite di calore in inverno.”

Sono necessari molti studi e verifiche prima dell’eventuale commercializzazione di questo materiale, ma è molto interessante vedere queste strane proprietà a temperature molto comuni.

Fonte

Tag

Millenial culture is spending what little money you have on nerd shit that makes you happy as the world falls apart around you...

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *