Esiste un metallo che produce elettricità ma non calore

Un nuovo studio ha scoperto che il biossido di vanadio è in grado di produrre elettricità senza condurre calore

Nella scienza esiste una legge nota come legge di Wiedemann-Franz che afferma, semplicemente, che la maggior parte dei metalli che sono buoni conduttori di elettricità sono anche buoni conduttori di calore. Questa legge spiega essenzialmente perché oggetti come i motori e gli smartphone diventano caldi quando vengono utilizzati per un lungo periodo di tempo.

Tuttavia, è stato scoperto un metallo infrange questa regola. Conosciuto come biossido di vanadio (VO2), questo metallo è apparentemente in grado di condurre elettricità senza calore.

Tra l’altro, il VO2 è già un metallo unico, visto che ha la peculiarità di riuscire a passare dall’essere un isolante all’essere un conduttore se viene riscaldato a 67°C, ma la sua eccezione alla legge di Wiedemann-Franz gli dà la possibilità di diventare il materiale ideale per una ampia gamma di applicazioni per la quale altri metalli non sono adatti.
Lo studio che ha portato al questa rivelazione è stato condotto da un team di scienziati del Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) che poi si è messo in contatto con il professore Olivier Delaire del Oak Ridge National Laboratory per ulteriori informazioni sul biossido di vanadio.

In questo modo, hanno scoperto che la conduttività termica del VO2 è dieci volte inferiore a quella che la legge di Wiedemann-Franz avrebbe portato ad aspettarsi. Inoltre, hanno scoperto che gli elettroni si muovono in modo simile a un fluido, impedendo il trasferimento di calore – che per gli elettroni è un movimento casuale.
Ma le scoperte non si sono fermate: il team ha potuto anche appurare che la quantità di elettricità e calore che il biossido di vanadio può condurre può essere regolata quando vengono introdotti altri materiali (l’aggiunta di tungsteno, ad esempio, diminuiva contemporaneamente la temperatura alla quale il VO2 diventava metallico e ne faceva un conduttore di calore migliore).

Insomma, un importante punto di partenza per poter pensare a una commercializzazione di questo metallo, attraverso l’uso in prodotti disponibili al pubblico. Ora non resta che proseguire le ricerche.