понедельник, 9 декабря 2019 г.

МЕТАЛЛ, НАРУШАЮЩИЙ ЗАКОНЫ ФИЗИКИ

Как гласит закон Видемана-Франца, отношение коэффициента теплопроводности к удельной электрической проводимости для металлов пропорционально температуре. Иными словами, хорошие проводники электричества так же хорошо проводят и тепло.

Но есть один металл, который бросает вызов этому закону. Это двуокись ванадия VO2. Впервые это вещество было получено в 2017 году, и еще тогда показалось ученым очень странным: при нагревании до 67 градусов по Цельсию из изолятора оно вдруг превращалось в электропроводник.

Ученым известно несколько материалов, которые проводят электричество лучше, чем тепло, однако это свойство у них проявляется лишь при сверхнизких температурах, что сводит на нет их пользу в повседневной жизни. Но двуокись ванадия - совсем другое дело. Он как раз становится проводником при повышении температуры.
Чтобы понять это странное свойство, ученые решили посмотреть, как движутся электроны внутри кристаллической решетки двуокиси ванадия и сколько при этом выделяется тепла.
К их большому удивлению, теплопроводность, которую можно было отнести на счет электронов, была в 10 раз ниже положенной по закону Видемана-Франца. А причина этого, судя по всему, кроется в том, что электроны в этом веществе движутся синхронно, подобно жидкости - вместо того, чтобы вести себя как индивидуальные частицы, что происходит в других металлах.
У двуокиси ванадия есть и другое уникальное свойство: он сохраняет прозрачность при температуре до 30 градусов по Цельсию, а после 60 градусов начинает отражать инфракрасный свет, оставаясь при этом прозрачным в видимом человеческому глазу диапазоне. Это значит, что его можно использовать как покрытие для стекла, понижающее температуру внутри комнаты летом и препятствующее потере тепла зимой, поскольку на холоде его теплопроводность понижается.

Конечно, прежде чем эти уникальные свойства металла удастся применить в коммерческих целях, понадобятся дополнительные исследования, но ясно одно: у нас под рукой имеется материал, который при комнатной температуре способен творить чудеса.


Комментариев нет:

Отправить комментарий

Красильщиков Аркадий - сын Льва. Родился в Ленинграде. 18 декабря 1945 г. За годы трудовой деятельности перевел на стружку центнеры железа,километры кинопленки, тонну бумаги, иссушил море чернил, убил четыре компьютера и продолжает заниматься этой разрушительной деятельностью.
Плюсы: построил три дома (один в Израиле), родил двоих детей, посадил целую рощу, собрал 597 кг.грибов и увидел четырех внучек..