RU

Создан материал, который проводит электричество, но не нагревается

Создан материал, который проводит электричество, но не нагревается
Просмотр: 10 021
02 декабря 2019

Zamona.NET

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, 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.


Видео, клип : Создан материал, который проводит электричество, но не нагревается



Создан материал, который проводит электричество, но не нагревается, Космос, электромобили, Tesla, Илон Маск, наука, медицина, запуск ракет, покорение Марса, обитаемые миры, марсоход, научные открытия,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 химич..., Хорошо известно, что различного рода металлы, способные проводить электричество, в то же время довольно сильно нагреваются. Это обусловлено целым рядом химич... : Создан материал, который проводит электричество, но не нагревается , читать онлайн - Космос, электромобили, Tesla, Илон Маск, наука, медицина, запуск ракет, покорение Марса, обитаемые миры, марсоход



Рекомендованные

Разработан «складной металл». Как он поможет улучшить робототехнику
27 ноября 2019
Разработан «складной металл». Как он поможет улучшить робототехнику, Космос,
Графеном научились опреснять морскую воду
05 апреля 2017
Графеном научились опреснять морскую воду, Космос, электромобили, Tesla, Илон Маск, наука,
Ученые нашли более эффективный способ конвертации тепла в электричество
17 ноября 2016
Ученые нашли более эффективный способ конвертации тепла в электричество, Космос, электромобили,
Создана генерирующая и проводящая электричество ткань
28 мая 2017
Создана генерирующая и проводящая электричество ткань, Космос, электромобили, Tesla, Илон Маск,
Создан металл, который не тонет в воде
08 ноября 2019
Создан металл, который не тонет в воде, Космос, электромобили, Tesla, Илон Маск, наука, медицина,
Создан самовосстанавливающийся материал «росомаха»
27 декабря 2016
Создан самовосстанавливающийся материал «росомаха», Космос, электромобили, Tesla, Илон
Создан новый сверхлёгкий и сверхпрочный материал
26 декабря 2015
Создан новый сверхлёгкий и сверхпрочный материал, Космос, электромобили, Tesla, Илон Маск, наука,
Это заняло 200 лет, но ученые выяснили, как на самом деле вода проводит электричество
09 декабря 2016
Это заняло 200 лет, но ученые выяснили, как на самом деле вода проводит электричество, Космос,
«Почти вибраниум»: ученые открыли металл для создания электроники будущего
09 июля 2019
«Почти вибраниум»: ученые открыли металл для создания электроники будущего, Космос, электромобили,
На основе шелка создан материал с программируемыми свойствами
29 декабря 2016
На основе шелка создан материал с программируемыми свойствами, Космос, электромобили, Tesla, Илон
Создан универсальный материал для производства фотоэлектрических панелей
27 марта 2014
Создан универсальный материал для производства фотоэлектрических панелей, Космос, электромобили,
В MIT научились управлять свойствами пластика
23 июля 2018
В MIT научились управлять свойствами пластика, Космос, электромобили, Tesla, Илон Маск, наука,
svg_pause svg_search