Elektriği İletirken Isınmayan Metal Bulundu


Elektriği İletirken Isınmayan Metal

Elektronik aletlerin en büyük sorunlarından birisi de aşırı ısınma problemidir. Bunun en büyük nedeni ise kabloların elektriği iletirken ısınmasıdır. Bu sorunu ortadan kaldırma arayışında olan fizikçiler, elektriği iletirken ısınmayan bir metal keşfetti.

Bu buluş ilk başta Wiedemann-Franz Yasası‘nı yerle bir ediyor. Bir metalin ısı iletkenliğini elektrik iletkenliğine oranladığınızda, sonuç Lorenz sayısı denen bir sabit sayı ile metalin sıcaklığının çarpımına eşit çıkar. Bu deneysel gözlem 1800’lü yıllardan beri değişik metaller kullanılarak tekrarlanmış ve hep aynı sonuç bulunmuştur. Ancak keşfedilen bu metal, elektrik akımı esnasında ısınmadığı için Wiedemann-Franz Yasası’nın geçerliliğini ortadan kaldırmıştır.

ABD’li fizikçilerin keşfettiği Metalik vanadyum dioksit (VO2)  adlı metal 67 ° C sıcaklığa çıktıktan sonra ısıyı iletmeye başlıyor.

Berkeley Laboratuvarı’nın Malzeme Bilimleri Bölümü’nden baş araştırmacı Junqiao Wu, “Bu tamamen beklenmedik bir bulguydu” şeklinde açıklama yaptı.

Bu beklenmedik buluş, iletkenler hakkında bildiklerimizi değiştirmekle kalmayıp aynı zamanda inanılmaz derecede faydalı olabilir. Boşa harcanan ısıyı motorlara ve elektrikli cihazlara geri döndürmek için, hatta binaları soğuk tutan daha iyi pencere kaplamaları oluşturmak için kullanılabilir.

Bu metali üretebilmek için ekip, elektronların vanadyum dioksitin yörüngesindeki hareketine ve bunun sonucunda ne kadar ısı açığa çıktığına baktı. Şaşırtıcı bir şekilde ortaya çıkan ısının, Wiedemann-Franz Yasası tarafından öngörülen miktardan 10 kat daha az olduğu keşfedildi. Bunun nedeni ise, elektronların yörünge boyunca senkronize bir şekilde hareket etmesi olduğu belirtiliyor.


Junqiao Wu, “Elektronlar, normal metallerin aksine, sıvılardaki gibi birbirleriyle birleşiyor. Normal metallerde elektronlar düzgün, sıralı bir şekilde iletilr. Bu da ısı iletimini kolaylaştırır. Fakat vanadyum dioksitte durum tamamen farklı. Bu metalde elektronlar sıvılardaki gibi dağınık bir şekilde iletiliyor. Bu da ısı iletimini çok daha az miktarlara indirgiyor.” dedi.

Vanadyum dioksit, sıcaklığı belli bir miktar seviyeye çıktıktan sonra iletme ihtiyacı duyan sistemlerde kullanılabilir. Daha önce bu tür sistemlerde izolasyonlu metaller kullanılıyordu. Aynı zamanda bu metal 30 dereceye kadar şeffaf olma özelliğine sahip. 30 dereceden sonra ışığı yansıttığı için şeffaflık özelliğini kaybediyor. Bu özelliği sayesinde de pencerelere kaplama olarak kullanılarak klimaya gerek kalmadan oda sıcaklığı ayarlanabilir.

Araştırmacılardan Fan Yang: “Bu malzeme sıcaklığın dengelenmesine yardımcı olmak için kullanılabilir.” dedi.

Gelecekte sağlayacağı kolaylıklar bizi heyecanlandırsa da bu maddenin seri üretimine geçmeden önce çok daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.

Kaynak: http://www.sciencealert.com/physicists-have-found-a-metal-that-conducts-electricity-but-not-heat

yorumlar 0

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir