Необычный металл проводит электричество без нагрева

02Февраля2017

Автор: Становой Сергей

Группа исследователей из Национальной лаборатории Лоренса Беркли утверждает, что обнаружила металл, который свободно проводит электрический ток и при этом вообще не нагревается.

Даже из школьного учебника физики мы знаем, что любой проводник, в том числе и металл, обладает определенным электрическим сопротивлением. И при прохождении электричества через него обязательно образуется тепло. Другими словами, проводник нагревается. Казалось бы, по-другому и быть не должно. За всю историю существования классической физики ее постулаты, теоремы и определения смог опровергнуть только один человек – Альберт Эйнштейн. Хотя, если здраво посудить, то возможно все, тем более что многие явления до сих пор не может объяснить даже наука.

Практически все металлы, встречающиеся на нашей планете, обладают не только хорошей электрической проводимостью, но и хорошей теплопроводностью. Это обстоятельство подтверждено законом Видемана-Франца. Однако исследователям их Национальной лаборатории все же удалось найти металл, свойства которого противоречат данному закону.

Это ванадий диоксид (BO₂). Оказалось, что при температуре 67 °C данный металл не только хорошо проводит электричество, но и не нагревается при этом. Дело в том, что при этой температуре диоксид ванадия резко меняет свои электрические свойства – из диэлектрика превращается в проводник. Его свободные электроны, как показали исследования, создают электрический ток и при этом практически не сталкиваются с кристаллической решеткой материала. А при отсутствии столкновений не выделяется и тепловая энергия.

Кроме этого, как показали исследования, температуру перехода из одного состояния в другое в диоксиде ванадия можно также достаточно легко менять. Это достигается путем обычного легирования материала, например вольфрамом.

Вообще диоксид ванадия сам по себе является уникальным материалом. Его можно использовать в оптоэлектронике, так как до 30 °C он является абсолютно прозрачным, а при нагреве до температуры выше 60 °C отражает инфракрасный свет. Для того же, чтобы сделать его абсолютно непрозрачным, достаточно очень краткосрочного воздействия лазерного луча.

Источник информации: Национальная лаборатория Лоренса Беркли (http://newscenter.lbl.gov/)