Undang-undang Wiedmann-Franz hanya menyatakan bahwa logam yang merupakan konduktor listrik yang baik juga merupakan konduktor panas yang baik. Ini menjelaskan mengapa semuanya menjadi panas selama penggunaan yang lama. Logam vanadium dioksida (VO2) adalah produk logam yang menentang hukum ini dan dapat menghantarkan listrik tanpa disertai panas.
Vanadium dioksida sudah merupakan produk logam dengan sifat unik. Ini memiliki kemampuan untuk beralih antara menjadi konduktor dan isolator ketika dipanaskan hingga 67 derajat Celcius. Penyimpangan dari hukum ini dapat membuatnya cocok untuk aplikasi yang memiliki masalah dengan logam lainnya.
Anda dapat menonton video di bawah ini:
https://www.youtube.com/watch?v=DVDmABJJriA
Penemuan ini dibuat oleh tim ilmuwan dari Laboratorium Nasional Lawrence Berkely dari Departemen Energi dan Universitas California. Para peneliti terkejut dengan penemuan itu.
“Ini adalah penemuan yang sama sekali tidak terduga,” kata ketua peneliti dan fisikawan Junqiao Wu dari Divisi Ilmu Bahan Berkeley Lab. . Penemuan ini sangat penting dalam memahami perilaku elektronik dasar driver baru. “
Setelah analisis lebih lanjut, simulasi, dan eksperimen hamburan sinar-X, mereka menemukan bahwa konduktivitas termal yang dikaitkan dengan elektron dalam vanadium dioksida adalah sepuluh kali lebih sedikit daripada yang didorong oleh Hukum Wiedemann-Franz, dan bahwa elektron bergerak dengan cara yang sama. menjadi cair.
(Sumber: Hackaday)“Elektron bergerak serempak satu sama lain, seperti cairan, bukan sebagai partikel individu seperti pada logam normal,” jelas Wu. “Untuk elektron, panas adalah gerakan acak. Logam normal mengangkut panas secara efisien karena ada begitu banyak konfigurasi mikroskopis yang berbeda sehingga masing-masing elektron dapat melompat di antara mereka. Sebaliknya, gerakan terkoordinasi, seperti pita elektron dalam vanadium dioksida merusak perpindahan panas, karena ada lebih sedikit pengaturan yang tersedia bagi elektron untuk melompat secara acak. “
Kisah itu tidak berakhir di situ. Mereka juga menemukan bahwa vanadium dioksida dapat melakukan berbagai jumlah listrik dan panas. Ini dapat disesuaikan dengan memperkenalkan bahan seperti doping semikonduktor lainnya. Menambahkan logam tungsten menurunkan suhu dalam VO2 dan menjadi logam, menjadikannya penghantar panas yang lebih baik.
(Sumber: UPI)“Bahan ini dapat digunakan untuk membantu menstabilkan suhu,” kata Fan Yang, seorang peneliti postdoctoral di Berkeley Lab Molecular Foundry dan penulis pendamping penelitian ini. Yang menambahkan bahwa masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum Vo2 dapat dikomersialkan, tetapi mengatakan bahwa logam ini dapat meminimalkan kehilangan panas dalam mesin dan berfungsi sebagai bahan bangunan yang memungkinkannya untuk mendinginkan rumah tanpa menggunakan pendingin udara atau mencegah panas keluar di daerah beriklim dingin.
