El dióxido de vanadio (VO2) conduce la electricidad sin conducir calor, desafiando descaradamente una de las reglas más fundamentales de los conductores: la ley Wiedemann-Franz. Hay algunos otros materiales que pueden conducir la electricidad mejor que el calor, pero requieren temperaturas tan frías para hacerlo que son poco prácticos. Mientras tanto, el VO2 conduce electricidad exclusivamente cuando está por encima de la temperatura ambiente, mientras que prácticamente no produce calor.
Junqiao Wu, investigador del estudio que se publicó en la edición de enero de 2017 de Science, explica: “Para los electrones, el calor es un movimiento aleatorio. Los metales normales transportan el calor de manera eficiente porque hay tantas configuraciones microscópicas posibles que los electrones individuales pueden saltar entre. Por el contrario, el movimiento coordinado, similar a una banda de marcha de los electrones en el dióxido de vanadio es perjudicial para la transferencia de calor, ya que hay menos configuraciones disponibles para que los electrones salten aleatoriamente entre ellos “. Aún mejor, puede controlar cuánta electricidad y calor conduce el VO2 mezclándolo con otros materiales. Eso significa que podríamos convertirlo en un aislante que solo disipe el calor una vez que la temperatura llegue a cierto punto, algo muy útil para construir motores, por ejemplo.
El “vidrio inteligente” a base de dióxido de vanadio puede bloquear la luz infrarroja, lo que conocemos como calor, sin bloquear la luz visible. Todo se reduce a dos cualidades extrañas: el VO2 se vuelve transparente a temperaturas inferiores a 30ºC (86ºF) y refleja la luz infrarroja a temperaturas superiores a 60ºC (140ºF). En 2013, los científicos encontraron una manera de activar ese poder reflector de la luz infrarroja con un voltaje estático en lugar de elevar la temperatura, permitiendo que el vidrio bloquee el calor sin volverse opaco. Otra ventaja: debido a que usa electricidad para desencadenar el cambio, las ventanas futuras podrían usar un interruptor simple para controlar si dejan entrar o no el calor. El dióxido de vanadio es el héroe que el mundo necesita.
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Leyes físicas, al VO2 no le importa.
