Как известно металлы являются очень хорошими проводниками электрического тока, но при этом могут сильно нагреваться. Всё это находится в зависимости целого ряда химических и физических свойств материалов, при этом электропроводность очень тесно связана с теплопроводностью. Но, поскольку не существует ничего ничего не возможного. Вот, например, судя по сообщению издания Sciencealert, группе учёных из лаборатории университета Беркли (США) удалось создать материал, который обладает великолепной проводимостью, и совсем не греется.

Учёными создан материал не подвластный физическим законам?

Но у какого, же металла такие уникальные свойства?

По утверждению учёных новый металл (вернее соединение металлов) обладает хорошей проводимостью, но в то же время не проводит тепло, разрушая тем самым наше нынешнее понимание работы проводников. Существование подобных материалов полностью противоречит закону Видемана-Франца. Не особо вдаваясь в подробности, напомню, что согласно этому закону материалы с хорошей электропроводностью так же хорошо проводят и тепло. Это, например, объясняет то, почему приборы, работающие от электричества, могут со временем нагреваться. Но не будем больше интриговать наших читателей. Учёные из США выяснили, что это явление не проявляется у оксида ванадия имеющего удивительную способность «переключатся» становясь то изолятором, то проводником при нагревании до 67 градусов Цельсия.

По утверждению ведущего исследователя Джункуао Ву возглавляющего отдел материаловедения Лаборатории Беркли – это открытие было очень неожиданным. Кроме того оно ещё имеет и фундаментальное значение в понимании основных принципов работы новых проводников. Благодаря открытию нового неожиданного свойства, мы не только узнали много нового о проводниках, но и получили невероятно полезные возможности. Вполне вероятно, что когда-нибудь такой металл будет использоваться для получения электричества из тепла, выделяющегося во время работы двигателей и других электроприборов.

Поэтому ни о каком нарушении законов физики со стороны оксида ванадия не может быть и речи. Исследователям было, конечно же, о существовании других материалов, проводящих электричество намного эффективнее тепла, однако у них эти свойства проявляются только при сверхнизких отрицательных температурах, делает их малопригодными для реального использования. Ну а оксид ванадия единственный из всех материалов способен проводить электричество при положительных температурах оказался в этом плане более практичным. Для того чтобы открыть это странное свойство, учёным потребовалось изучить движение электронов в кристаллической решётке, и определить как в этот момент нагревается металл.

Кроме того учёные выяснили, что приписываемая электронам в материале теплопроводность, оказалась в 10 раз меньше той что предсказывал закон Видемана-Франца. И вызвано это явление, скорее всего особенностью движения электронов в металле.

При более внимательном изучении оказалось, что электроны движутся синхронно. Это движение больше напоминает жидкость, а не отдельные частицы как у обычных металлов. Теплопроводность для электронов является случайным движением, поэтому обычные металлы проводят тепло, намного лучше, а находящиеся в них электроны обладают всевозможными микроскопическими конфигурациями поведения из-за чего и перемещаются в хаотичном порядке. При этом в процессе скоординированного движения электронов в диоксиде ванадия теплоотдача снижается, потому что движение электронов существенно ограничивается. На электропроводность это ни как не влияет.

Ну а если добавлять к оксиду ванадия другие металлы можно регулировать величину его тепло и электропроводимости, что, несомненно, пригодится для будущего применения. Например, когда исследователи соединили оксид ванадия с вольфрамом, теплопроводящие качества металла существенно улучшились. Ещё больше интересного о новых технологиях и изобретениях вы можете найти в нашем канале Яндекс Дзен.

Читайте также: Создан «складной металл». Как он сможет повлиять на создание робототехники.

Имея возможность изменять величину теплопроводности материалов, можно будет не только более эффективно рассеивать тепло жарким летом, за счёт высокой проводимости, но и сохранять его холодной зимой, создав материал с низкой теплопроводностью для использования при отрицательных температурах.