Em temperaturas mais baixas, ele age como isolante. Ao atingir 67 graus Celsius, rapidamente se transforma em um condutor
Por que quando ligamos um motor elétrico ele fica quente? Não gaste muito tempo e neurônios tentando responder a essa pergunta; apenas foque!
Segundo a Lei de Wiedermann-Franz, todos os bons condutores de eletricidade são bons condutores de calor; a relação entre a condutividade elétrica e a condutividade térmica pode ser explicada pelo movimento dos elétrons condutores. O que determina se um material será bom ou mau condutor térmico são as ligações em sua estrutura atômica ou molecular. Assim, os metais são excelentes condutores de calor devido ao fato de possuírem os elétrons externos "mais folgados", e assim, mais livres para transportar energia por meio de colisões através do metal. Porém uma equipe de cientistas nos EUA, demostrou que existe um metal que não se comporta como os outros: o dióxido de vanádio (VO2); isso porque ele só se torna condutor em temperaturas quentes bem acima da temperatura ambiente; ou seja, ele pode ser empregado em diversas situações, tal como ser usado para converter o calor desperdiçado dos motores e dos dispositivos em eletricidade, ou até mesmo dissipar o calor em edifícios.
Para entender a interessante propriedade do VO2, os pesquisadores observaram a forma como os elétrons se movem dentro de sua malha de cristal, quanto submetidos ao calor. Surpreendentemente, descobriram que a condutividade térmica que poderia ser atribuída aos elétrons no material era 10 vezes menor do que a quantidade prevista pela Lei Wiedemann-Franz.
"Os elétrons estavam se movendo em uníssono uns com os outros, como um fluido, em vez de partículas individuais, como visto em metais normais", disse o pesquisador Junqiao Wu, da Divisão de Ciências de Materiais do Laboratório de Berkeley.
"Nos elétrons, o calor é um movimento aleatório. Os metais normais transportam o calor eficientemente porque existem diferentes configurações microscópicas em que os elétrons individuais saltam entre si. Em contrapartida, o movimento de elétrons no dióxido de vanádio é prejudicial à transferência de calor, pois há menos configurações disponíveis para os elétrons saltarem aleatoriamente entre si" disse Wu.
O VO2 pode ser utilizado sozinho, mas há também a possibilidade de misturá-lo com outros metais. Assim a quantidade de eletricidade e calor são controladas; isto se torna muito importante devido as opções de emprego do metal. Por exemplo, quando os pesquisadores adicionaram o tungstênio metálico ao dióxido de vanádio, houve a redução da temperatura na qual o material se tornou metálico e também melhorou a condução de calor.
Mesmo que as pesquisas não tenham terminado ainda, chegou-se a conclusão de que o dióxido de vanádio pode atuar como um isolante térmico e também ajuda a dissipar o calor de um sistema, por apenas conduzir o calor quando atinge uma determinada temperatura. .F
Focou??? Fúlvio Garcia
Veja Também:
