Isı iletmeden elektrik ileten metal

Wiedemann-Franz kanununa göre elektriği iyi ileten maddeler, ısıyı da aynı oranda iletir. Bu nedenle motorlar ve ev eşyaları sık kullanıldıklarında ısınmaya başlar.

Technopat.net'ten Muhsin Bayram'ın haberine göre ABD merkezli Berkeley Laboratuvarının Materyal Bilimleri bölümünün son keşfi, iletkenlerin ders kitabı tanımını değiştirebilecek bir öneme sahip. Zira bu laboratuvarda çalışan fizikçiler, vanadium-dioksit (VO2) metalinin elektriği, ısıya göre çok daha iyi ilettiğini keşfetti.

Yapılan keşfin tamamen beklenmedik olduğunu söyleyen baş araştırmacı Janqiao Wu, keşfin geleneksel iletkenler için baz alınan ders kitaplarındaki veriler ile çakıştığını ve bahsi geçen metalin yeni nesil iletkenleri anlamak için önemli bir kapı olduğunu belirtti. Vanadium-dioksidin yeni keşfedilen bu özelliği, sadece iletkenler hakkında bildiklerimizi değiştirmekle kalmıyor. Teoride bu metal, motorlardan elde edilecek ısıyı elektriğe çevirebilir veya sıcak iklimlerde iç mekanları serin tutmak için kullanılabilir.

VO2 özünde elektriği ısıdan daha iyi ileten ilk materyal değil. Ancak aynı özelliğe sahip olan diğer bütün maddeler, bu özelliklerini sıfırın yüzlerce derece altında gösterebiliyor. Bu nedenle diğer alternatif maddeleri gerçek hayatta kullanıma uygun olmuyor. Öte yandan VO2, aynı özellikleri oda sıcaklığının üstünde de gösterebildiği için pratik kullanıma olanak sağlıyor.

Metalin kristal yapısı içindeki elektron hareketlerini kayıt altına alan araştırmacıların elde etikleri sonuçlara göre metalin elektron kaynaklı ısı iletkenliği, Wiedemann-Franz kanunlarının belirlediği orana kıyasla 10 kat daha düşük. Araştırmacılar bu durumun sebebi olarak elektronların madde içinde senkronize hareket etmesini gösteriyor.

Vanadium-dioksidin bir diğer ilginç özelliği ise başka maddeler ile karıştırıldığında araştırmacılara elektrik ve ısı iletkenliğine ince ayar yapabilme seçeneği sunması oldu. Örneğin araştırmacılar vanadium-dioksit ile tungsten metalini karıştırdıklarında, maddenin daha etkili bir ısı iletkeni olduğunu keşfetti.

Bu ilgi çekici metalin günlük hayatta kullanılabilmesi için üzerinde daha fazla araştırma yapılması gerekiyor. Oda sıcaklığında bu tip özellikler sergileyen materyallerin varlığı şüphesiz daha faydalı keşiflerin önünü açacaktır.