Khám phá ra vật chất truyền điện nhưng không truyền nhiệt, đi ngược lại với sách giáo khoa

Khám phá ra vật chất truyền điện nhưng không truyền nhiệt, đi ngược lại với sách giáo khoa
Theo: Dink Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Có thể ứng dụng VO2 vào phát triển vật liệu truyền điện và cách nhiệt, vì nó xuất sắc trong cả hai hạng mục.

Các nhà nghiên cứu đã xác nhận sự tồn tại của một thứ kim loại có khả năng dẫn điện mà không truyền nhiệt, một đặc tính cực kỳ hữu dụng có thể khiến dây dẫn điện bước sang trang sử mới. Khoa học lần đầu tiên phát hiện thứ kim loại này vào năm 2017, họ bỡ ngỡ khi nó đi ngược lại với Định luật Wiedemann-Franz - cho rằng vật dẫn điện tốt sẽ dẫn nhiệt tốt, chính là lý do tại sao ta thấy đồ điện được vận hành liên tục lại nóng lên.

Thứ vật chất đang “nằm trong diện nghi vấn” là vanadium dioxide (VO2), thử nghiệm cho thấy nó truyền được điện mà lại không truyền nhiệt. Khoa học vừa ngạc nhiên nhưng ít nhiều họ cũng đã được chuẩn bị tinh thần trước: VO2 vốn đã kỳ lạ, một khối kính VO2 sẽ trong suốt ở nhiệt độ dưới 30 độ C nhưng sẽ tối lại ở nhiệt độ trên 60 độ C, biến nó thành một loại kính chắn ánh sáng chỉ với dòng điện chạy qua, có thể ứng dụng lên cửa sổ hoặc cửa kính ô tô.

Khám phá ra vật chất truyền điện nhưng không truyền nhiệt, đi ngược lại với sách giáo khoa - Ảnh 1.

Các nhà khoa học từ Phòng thí nghiệm Berkeley đang thử nghiệm với VO2.

Phát hiện mới quả là bất ngờ”, trưởng ban nghiên cứu Junqiao Wu từ Ban Khoa học Vật chất thuộc Phòng thí nghiệm Berkeley cho hay. “Đây là vật liệu đi ngược lại với định luật có có sách giáo khoa bấy lâu nay, vốn khẳng định đặc tính của vật liệu dẫn điện truyền thống. Khám phá này mang tầm quan trọng lớn, cho phép ta hiểu bản chất của những vật liệu dẫn điện lạ thường”.

Lạ là một phần, vật liệu mới có thể còn hữu dụng nữa. Các nhà khoa học đã nghĩ ra những ứng dụng tương lai của VO2, ví dụ như biến nhiệt lượng thừa từ động cơ thành điện năng, hoặc sử dụng VO2 như một lớp kính cách nhiệt hiệu quả.

Giới nghiên cứu cũng đã có một danh sách những chất có thể dẫn điện tốt hơn dẫn nhiệt, thế nhưng đặc tính kỳ lạ này chỉ xuất hiện khi vật liệu nằm trong môi trường nhiều trăm độ âm, khó có thể ứng dụng chúng vào đời thường.  Ngược lại, VO2 có thể truyền điện chỉ với nhiệt độ ấm, thực tế hơn nhiều.

Để tìm hiểu kỹ hơn về thuộc tính kỳ lạ này, đội nghiên cứu quan sát cách electron vận động bên trong lưới tinh thể của VO2, bên cạnh đó đo đạc xem nhiệt lượng sinh ra là bao nhiêu. Đáng ngạc nhiên thay, họ phát hiện ra rằng việc truyền nhiệt sinh ra bởi hoạt động của electron bên trong vật liệu này nhỏ hơn 10 lần so với lượng mà Định luật Wiedemann-Franz chỉ ra. Rõ ràng, electron đã vận động theo một cách thức nào đó khác.

Khám phá ra vật chất truyền điện nhưng không truyền nhiệt, đi ngược lại với sách giáo khoa - Ảnh 2.

Các electron di chuyển theo một thể thống nhất không khác gì dòng dung dịch chảy, chứ không hoạt động dưới dạng các hạt đơn lẻ mà ta thường thấy trong kim loại thường”, giáo sư Wu nói.

Với electron, nhiệt là thành quả của vận động ngẫu nhiên. Kim loại thường truyền nhiệt hiệu quả bởi lẽ có rất nhiều khoảng trống hiển vi để các electron di chuyển tự do. Ngược lại, electron chuyển động nhất quán trong vanadium dioxide không sinh nhiều nhiệt”.

Đáng chú ý hơn nữa, khi các nhà nghiên cứu trộn lẫn VO2 với các vật liệu khác, họ có thể điều chỉnh lượng điện và lượng nhiệt di chuyển bên trong vật liệu. Ví dụ, họ cho thêm vonfram vào VO2 và khiến tổ hợp trở thành một chất dẫn nhiệt hiệu quả hơn. Điều đó có nghĩa rằng VO2 có khả năng tản nhiệt, khi mà nó chỉ truyền nhiệt khi nóng lên tới một độ nhất định. Khi chưa đạt nhiệt độ đó, nó lại là chất cách nhiệt.

Tuy nhiên, ta chưa thể vội mừng và ngay lập tức ứng dụng VO2 vào thực tế, vẫn còn nhiều bài thử trước mắt. Ta vẫn có quyền hy vọng vào một tương lai vừa sáng vừa ấm, khi biết khoa học vẫn chưa khám phá ra hết các đặc tính hữu dụng của vật liệu. Khoa học vật chất kỳ diệu làm sao!

Tham khảo Science Alert

Chính thức: WHO đặt tên cho virus corona mới là Covid-19

tinybook tinybook 1 tuần 8 giờ
Chính thức: WHO đặt tên cho virus corona mới là Covid-19
“Việc đặt tên mang ý nghĩa ngăn chặn những cái tên khác không chính xác hay được dùng vào những mục đích không hay”.

Nhiệt độ Châu Nam Cực ở mức cao kỷ lục, băng tan ở khắp nơi

tinybook tinybook 1 tuần 18 giờ
Nhiệt độ Châu Nam Cực ở mức cao kỷ lục, băng tan ở khắp nơi
Nhìn chung, băng tan tại các vùng cực với tốc độ ngày một nhanh là điều hết sức đáng báo động.

Biến đổi khí hậu đã đang khiến dòng biển chảy nhanh hơn, các nhà khoa học vẫn bối rối không biết tác hại sẽ ra sao

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Biến đổi khí hậu đã đang khiến dòng biển chảy nhanh hơn, các nhà khoa học vẫn bối rối không biết tác hại sẽ ra sao
Một tác động to lớn khác của biến đổi khí hậu vừa được công bố: Tốc độ chảy của biển đang tăng nhanh và nó ảnh hưởng đến Trái Đất rất nhiều.

Bill Gates là người đầu tiên trên Thế giới sắm tàu thủy chạy bằng Hydrogen

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Bill Gates là người đầu tiên trên Thế giới sắm tàu thủy chạy bằng Hydrogen
Di chuyển trong 'nhung lụa' nhưng cũng phải nghĩ tới môi trường!

Các nhà khoa học phát triển được khẩu trang phủ muối có thể tiêu diệt mầm bệnh virus

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Các nhà khoa học phát triển được khẩu trang phủ muối có thể tiêu diệt mầm bệnh virus
Những tinh thể muối sắc nhọn sẽ "xiên" chết virus.

Bằng kỹ nghệ ngàn năm tuổi, người Nhật tạo ra tờ giấy mỏng nhất thế giới

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Bằng kỹ nghệ ngàn năm tuổi, người Nhật tạo ra tờ giấy mỏng nhất thế giới
Những bước xử lý giấy đã được lưu truyền qua nhiều thế hệ nghệ nhân.

Những chiếc hố khoan sâu nhất thế giới, cùng cuộc đua vào sâu trong lòng đất giữa các quốc gia

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Những chiếc hố khoan sâu nhất thế giới, cùng cuộc đua vào sâu trong lòng đất giữa các quốc gia
Mỹ là quốc gia chiến thắng trong cuộc đua đến với mặt trăng, còn Nga lại là kẻ dẫn đầu trong cuộc đua tiến vào lòng đất.

Virus corona mới có thể lây truyền qua khí dung: Chuyên gia hóa học phân tích chi tiết các vấn đề mọi người cần nắm rõ

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Virus corona mới có thể lây truyền qua khí dung: Chuyên gia hóa học phân tích chi tiết các vấn đề mọi người cần nắm rõ
Mới đây, trang thông tin chính thống của Trung Quốc Tân Hoa Xã nhận định, khí dung (aerosol) có thể giúp virus corona mới phát tán rộng nếu người hít phải hạt bụi khí chứa loại virus này khiến nhiều người hoang mang.

Trước khi có kiến cánh để cưỡi, Ant-Man đã phải dùng tới ... dây chun để bay trong không khí

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Trước khi có kiến cánh để cưỡi, Ant-Man đã phải dùng tới ... dây chun để bay trong không khí
Một trong những phương tiện mà anh đã sử dụng để di chuyển chính là các chú kiến cánh với khả năng bay.

Italia nghiên cứu dùng công nghệ in 3D để tạo ra 'thịt chay', hướng đến giải quyết vấn đề khủng hoảng lương thực trong tương lai

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Italia nghiên cứu dùng công nghệ in 3D để tạo ra thịt chay, hướng đến giải quyết vấn đề khủng hoảng lương thực trong tương lai
Theo nhóm nghiên cứu, chi phí cho việc in 100g thịt bằng công nghệ này chỉ khoảng 3 USD, không quá cao so với việc mua thịt trực tiếp trong siêu thị.

Tại Trung Đông, gà rán KFC cũng trở thành mặt hàng để người ta đánh đổi cả tính mạng để buôn lậu

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Tại Trung Đông, gà rán KFC cũng trở thành mặt hàng để người ta đánh đổi cả tính mạng để buôn lậu
Gà rán KFC hay các món đồ ăn nhanh đã quá quen thuộc đối với chúng ta, nhưng có lẽ tại Trung Đông đây lại là những món đồ ăn nhanh "chậm" nhất trên thế giới.

Trong Vũ trụ DC, đây là ba nhân vật có thể chạy nhanh hơn cả Flash

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Trong Vũ trụ DC, đây là ba nhân vật có thể chạy nhanh hơn cả Flash
Vẫn có một vài người đã vượt qua và cho Barry thấy rằng mình vẫn luôn luôn phải nỗ lực trong cuộc chiến công lý.

Nếu hút hết nước khỏi biển, Trái Đất sẽ trông như thế nào?

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Nếu hút hết nước khỏi biển, Trái Đất sẽ trông như thế nào?
Dãy núi dài nhất thế giới có đến 90% bộ phận nằm dưới biển, những cầu nối liên kết các lục địa,... đều được bật mí trong đoạn video của NASA này.

Dòng biển ấm chảy bên dưới băng Bắc Cực đang "đun chảy" lớp băng dày, có thể khiến nước biển dâng cả mét

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Dòng biển ấm chảy bên dưới băng Bắc Cực đang "đun chảy" lớp băng dày, có thể khiến nước biển dâng cả mét
Nước biển dâng là do băng tan, nhưng băng tan lại cũng chính là vì nước biển nằm sâu phía dưới

The New York Times: Khẩu trang y tế trên toàn cầu đang được bổ sung số lượng như thế nào?

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
The New York Times: Khẩu trang y tế trên toàn cầu đang được bổ sung số lượng như thế nào?
Các nhà máy sản xuất khẩu trang trên khắp thế giới hoạt động 24 giờ một ngày, 7 ngày một tuần để đảm bảo nguồn cung mặt hàng này.

Bác sĩ 'đi trước thời đại' Wu Lien-teh - người ngăn chặn đại dịch viêm phổi giết chết hàng ngàn sinh mạng cách đây hơn 1 thế kỷ

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Bác sĩ đi trước thời đại Wu Lien-teh - người ngăn chặn đại dịch viêm phổi giết chết hàng ngàn sinh mạng cách đây hơn 1 thế kỷ
Trong giai đoạn còn chưa có thuốc kháng sinh, vị lương y họ Wu vẫn có những biện pháp tiến bộ, đi trước thời đại để ngăn chặn một dịch bệnh đã khiến 60.000 người tử vong.

Người Trung Quốc dùng ứng dụng nào đối phó virus Corona?

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Người Trung Quốc dùng ứng dụng nào đối phó virus Corona?
Khi dịch viêm phổi cấp do virus Corona mới gây ra tiếp tục lan rộng, các hãng công nghệ Trung Quốc đã ra mắt nhiều nền tảng, dịch vụ cung cấp thông tin xác thực về căn bệnh này.

Yang's Tiger: Sư tử bản địa của Trung Quốc, nhưng lại được gọi là hổ

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Yangs Tiger: Sư tử bản địa của Trung Quốc, nhưng lại được gọi là hổ
Yang's Tiger hay còn có một tên gọi khác là Panthera Youngi, chúng là một loài sư tử cổ đại đã tuyệt chủng và sống cách đây khoảng 35.000 năm tại Đông Bắc của Trung Quốc.

Tin vui: Việt Nam nuôi cấy và phân lập thành công virus Corona mới

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Tin vui: Việt Nam nuôi cấy và phân lập thành công virus Corona mới
Một tin vui cho Việt Nam khi ngày hôm nay (7/2), Viện vệ sinh dịch tễ Trung ương đã nuôi cấy và phân lập thành công virus corona mới.

Bác sĩ 'đi trước thời đại' Wu Lien-teh - người ngăn chặn đại dịch viêm phổi giết chết hàng ngàn sinh mạng cách đây hơn 1 thế kỷ

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Bác sĩ đi trước thời đại Wu Lien-teh - người ngăn chặn đại dịch viêm phổi giết chết hàng ngàn sinh mạng cách đây hơn 1 thế kỷ
Trong giai đoạn còn chưa có thuốc kháng sinh, vị lương y họ Wu vẫn có những biện pháp tiến bộ, đi trước thời đại để ngăn chặn một dịch bệnh đã khiến 60.000 người tử vong.

Chế tạo đai ốc bánh xe bằng in 3D, Ford biến việc trộm bánh xe trở thành điều không tưởng

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Chế tạo đai ốc bánh xe bằng in 3D, Ford biến việc trộm bánh xe trở thành điều không tưởng
Ford tin rằng, với các đai ốc bánh xe chống trộm làm từ vật liệu in 3D này, nạn trộm cắp bánh xe sẽ tự biến mất.

Bạn đừng quá lo lắng, Châu Á chúng ta đã đẩy lùi được tới BA đại dịch cúm trong quá khứ

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Bạn đừng quá lo lắng, Châu Á chúng ta đã đẩy lùi được tới BA đại dịch cúm trong quá khứ
Những bài học trong quá khứ sẽ dạy được chúng ta rất nhiều điều trong cuộc chiến chống nCoV hiện tại.

Loài kỳ giông "lười" nhất quả đất: 7 năm mới thèm di chuyển một lần, ăn một bữa no một thập kỷ

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Loài kỳ giông "lười" nhất quả đất: 7 năm mới thèm di chuyển một lần, ăn một bữa no một thập kỷ
Chúng chỉ di chuyển khi thèm ăn và khi thèm ... giao phối.

Sau hơn 500 năm, bí mật ẩn dưới kiệt tác nổi tiếng của Leonardo da Vinci cuối cùng đã được giải mã

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Sau hơn 500 năm, bí mật ẩn dưới kiệt tác nổi tiếng của Leonardo da Vinci cuối cùng đã được giải mã
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Imperial College London (Anh) và Phòng trưng bày Quốc gia Anh tuyên bố đã vén màn thành công bí ẩn hàng trăm năm qua do danh họa người Ý Leonardo da Vinci tạo ra trong bức tranh "Virgin of the rocks"

Đã có cách chế tạo pin năng lượng có thể tạo ra điện vào ban đêm mà không cần tới ánh sáng Mặt Trời

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Đã có cách chế tạo pin năng lượng có thể tạo ra điện vào ban đêm mà không cần tới ánh sáng Mặt Trời
Nhờ ứng dụng nguyên lý hoàn toàn ngược lại với các tấm pin năng lượng Mặt Trời, các nhà khoa học đã tạo ra được những tấm pin có khả năng tạo ra năng lượng vào ban đêm.

Israel chế tạo thành công khẩu trang có thể diệt virus corona, tái sử dụng 100 lần

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Israel chế tạo thành công khẩu trang có thể diệt virus corona, tái sử dụng 100 lần
Một công ty tại Israel tuyên bố đã phát triển được một loại khẩu trang diệt virus, vi khuẩn, nấm độc ngay khi chúng tiếp xúc với lớp vải của khẩu trang.

Các nhà khoa học phát triển mặt nạ tích hợp màn hình, giúp lính cứu hỏa có thể “nhìn xuyên” màn khói dày đặc

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Các nhà khoa học phát triển mặt nạ tích hợp màn hình, giúp lính cứu hỏa có thể “nhìn xuyên” màn khói dày đặc
Loại mặt nạ phòng độc kết hợp với màn hình của các nhà khoa học Mỹ có thể hiển thị chính xác các vật thể ở đằng sau màn khói lửa vô cùng nguy hiểm.

Tốc độ lây lan của chủng mới của virus corona nhanh như thế nào?

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Tốc độ lây lan của chủng mới của virus corona nhanh như thế nào?
Số lượng người nhiễm 2019-nCoV đã lên tới hơn 24.000 người.

Bọ ngựa 30 triệu năm tuổi được bảo quản hoàn hảo trong mảnh hổ phách

tinybook tinybook 2 tuần 13 giờ
Bọ ngựa 30 triệu năm tuổi được bảo quản hoàn hảo trong mảnh hổ phách
Hổ phách thường có nhiều màu khác nhau, nhưng màu phổ biến nhất là màu vàng nâu, chúng được xem là "bảo tàng lưu trữ" các loại côn trùng thời cổ đại với khả năng bảo quản gần như hoàn hảo.

Đây là 3 thói quen của những thiên tài bạn cũng có thể áp dụng để làm mình thông minh hơn

tinybook tinybook 2 tuần 14 giờ
Đây là 3 thói quen của những thiên tài bạn cũng có thể áp dụng để làm mình thông minh hơn
Tất cả chỉ tốn 1 tiếng mỗi ngày mà thôi.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat