Можливість регулювання теплопровідності матеріалів

Команда фізикологів у Національній лабораторій Лоуренс Берклі та Університеті Каліфорнія задокументувала атипову поведінку металів: електронів в ванідієвому діоксиді може проводити електрику без проведення тепла.


Для більшості металів, електропровідності та теплопровідності регулюється законом Вієнман-Франзь: чим краще речовина веде електрику, тим краще веде тепло. Але це не випадок з ванадією, вже відомий своїми атиповими властивостями: можливість стати металом від діелектрика, коли він досягає 67 градусів С.



«Це абсолютно несподіване відкриття», – коментує старший науковий співробітник Junqiao Wu. Визначено рішуче перерву з правом, відоме від підручників, які працювали у випадку звичайних посібників. Це фундаментальне значення для розуміння базової поведінки електронів у нових провідниках. й

Використання результатів моделювання та експериментів з розсіюванням рентгенівських променів, вчені змогли дізнатися пропорцію теплопровідності, характерних для коливання кристалічної решітки матерії та рухів електронів. До свого сюрпризу було встановлено, що теплова провідність, властива електронам, ванідний газ становить 10 разів менше, ніж вони очікували на підставі закону Wiedemann-Franz.

«Електрики, що переміщаються в безсонні один з одним, більше як потік, а не окремі частинки, як в нормальних металах», - говорить Ву. Для електронів, тепло - хаотичний рух. Нормальні метали ефективно переносять тепло, оскільки є так багато різних мікроскопічних конфігурацій, де може переміщатися індивідуальна електрона. І координований, колоноподібний рух електронів в ванідієвому діоксиді має детриментальну дію на теплопровідність, оскільки можливості хаотичного руху менше." Важливо, що кількість електрики та тепла, яку можна провести ванадію, регулюється за допомогою інших матеріалів, таких як вольфрам. Це дозволяє контролювати кількість теплових розрядів шляхом зміни стану ванадію з діелектрика до металу і спини.

Відкриття фізико-психологів можна використовувати для розсіювання тепла в двигунах або підвищення енергоефективності будівель. «Налагодження теплопровідності можна ефективно і автоматично розсіювати тепло на спекотних літніх дні, завдяки високій теплопровідності і запобігати зиму тепла, через низьку теплопровідність», – каже фізик.

Ще однією перевагою звичайної інсталяції стала відкриття науково-дослідних інститутів МІТ та Інституту Макса Планка - нова технологія створення сплавів металів з унікальними властивостями, що відповідає звичній установці, що міцність сплаву досягається завдяки в'язкості. Видання

P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!

Джерело: tech.fm/2017/01/27/metal-електрика