Tecnologia e Scienza

Il metallo che conduce elettricità ma non calore. È il biossido di vanadio

I fisici hanno scoperto che il biossido di vanadio conduce l’elettricità ma non il calore. Una sfida aperta ad una delle leggi fondamentali dei conduttori.

I ricercatori hanno identificato un metallo che conduce elettricità senza condurre però il calore, una proprietà incredibilmente utile, che sfida le nostre attuali conoscenze di come funzionano i conduttori.

Il metallo contraddice la legge di Wiedemann-Franz, che stabilisce che i buoni conduttori di elettricità siano anche, proporzionalmente, buoni conduttori di calore. Una legge i cui effetti sono sotto agli occhi di tutti quando motori o apparecchi elettrici diventano caldi dopo un utilizzo prolungato.

Ma questa legge non funziona per il biossido di vanadio metallico (VO2).

La scoperta è stata fatta dai ricercatori della Berkeley Lab’s Materials Sciences Division (Stati Uniti), che sono rimasti sorpresi di come sia stata infranta una legge della fisica che regola il comportamento dei conduttori convenzionali. Ma ciò che rende più eccitante la scoperta è il pensare a quali impieghi potrebbe avere un simile metallo come, per esempio, per convertire il calore sprecato dai motori e dagli apparecchi elettrici o, addirittura, per creare rivestimenti per mantenere termicamente isolati tutti gli edifici.

Potrebbe essere usato come rivestimento per le finestre degli edifici, riducendo la temperatura degli interni, senza la necessità di aria condizionata

In realtà, esistono alcuni rari materiali che conducono l’elettricità meglio del calore, ma soltanto a temperature di centinaia di gradi sotto lo zero, cosa che li rende poco pratici per applicazioni del mondo reale. Al contrario, il biossido di vanadio è un conduttore a temperature ben al di sopra della temperatura ambiente.

Mescolando poi il biossido di vanadio con altri metalli come, per esempio, il tungsteno, si abbassa la temperatura alla quale il materiale diventa metallico, ottenendo anche una migliore conduzione. In altre parole, si potrebbe impiegare il biossido di vanadio come conduttore fino ad una certa temperatura e poi usarlo come isolante.


Interessante anche il fatto che il biossido di vanadio è trasparente sotto i 30° Celsius, mentre riesce ad assorbire le radiazioni infrarosse quando supera i 60° Celsius. Perciò, potrebbe essere usato come rivestimento per le finestre degli edifici, riducendo la temperatura degli interni, senza la necessità di aria condizionata.

C’è ancora molto lavoro da fare per arrivare ad applicazioni commerciali di questo straordinario metallo, ma la nuova scoperta è un primo importante passo nella giusta direzione.

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