Інноваційний електропровідник

Добре відомо, що різного роду метали, які здатні проводити електрику, в той же час досить сильно нагріваються. Це обумовлено цілим рядом хімічних і фізичних властивостей матеріалів, але електро- і теплопровідність майже завжди «йдуть рука об руку». Група дослідників з лабораторії Університету Берклі (США) змогла створити метал, який відмінно проводить електрику, але при цьому не нагрівається.

Як повідомляють вчені, новий метал (а точніше, з'єднання металу), що проводить електрику, не проводячи тепла, кидає виклик нашому сьогоднішньому розумінню того, як працюють провідники. Згідно закону Відемана-Франца хороші провідники електрики також будуть пропорційно хорошими провідниками тепла. Цим пояснюється, наприклад, те, що прилади, що використовують для своєї роботи електрику, з часом нагріваються. Команда вчених з США показала, що дане явище не спостерігається в оксиді ванадію, який володіє дивною здатністю «перемикатися» з матеріалу, що є ізолятором, на провідник при температурі 67 градусів Цельсія.

Це відкриття має фундаментальне значення для розуміння основного принципу роботи нових провідників. Нова несподівана властивість не тільки змінює те, що ми знаємо про провідники, але і може бути неймовірно корисною. Наприклад, метал може бути використаний для перетворення відпрацьованого тепла від двигунів і приладів назад в електрику.

Ніяких фізичних законів оксид ванадію не порушує. Варто зауважити, що дослідники вже знали про декілька інших матеріалів, які проводять електрику краще, ніж тепло, але вони виявляють ці властивості тільки при температурах нижче нуля, що робить їх вкрай непрактичними для застосування в реальному житті. Оксид ванадію, з іншого боку, зазвичай є тільки провідником електрики при плюсових температурах вище кімнатної температури, що означає, що він має бути набагато більш практичним.

Цікаво, що коли дослідники змішали оксид ванадію з іншими металами, вони змогли «налаштувати» кількість електрики і тепла, які він може проводити, що може бути неймовірно корисним для майбутніх застосувань. Наприклад, коли експерти додали метал під назвою вольфрам до оксиду ванадію, вони зробили його кращим теплопровідником. Налаштовуючи таким чином теплопровідність, матеріал може ефективно застосовуватися для автоматичного розсіювання тепла в спекотне літо, тому що він буде мати високу теплопровідність, але запобігати його втраті в холодну зиму через низьку теплопровідність при більш низьких температурах.