या विश्वाचा एक नियम मोडणारी विचित्र नवीन सामग्री वैज्ञानिकांनी उघडकीस आणली आहे
शिकागो युनिव्हर्सिटी आणि यूसी सॅन डिएगोच्या वैज्ञानिकांनी उष्णता, दबाव किंवा वीज कमी केल्यावर आश्चर्यचकित मार्गांनी वागणार्‍या सामग्रीचा एक गट शोधला आहे. बर्‍याच सामग्रीप्रमाणे प्रतिसाद देण्याऐवजी, गरम झाल्यावर ते संकुचित होऊ शकतात, संकुचित झाल्यावर विस्तृत होऊ शकतात आणि योग्य विद्युत शुल्कासह त्यांच्या मूळ स्थितीत परत येतात. हे काम ऑक्सिजन-रेडॉक्स (ओआर) सामग्रीवर लक्ष केंद्रित करते-अशा प्रकारात जे बॅटरीला अधिक ऊर्जा साठवण्यास मदत करू शकतात परंतु स्ट्रक्चरल डिसऑर्डरमुळे सामान्यत: स्थिरतेच्या समस्येमुळे ग्रस्त असतात.
त्यांच्या सामान्य स्थितीत, सामग्री थर्मोडायनामिक्सच्या नेहमीच्या नियमांचे पालन करते. परंतु ज्याला “मेटास्टेबल” राज्य म्हटले जाते, एक प्रकारचा तात्पुरता संतुलन, ते उलट वागतात. “गरम झाल्यावर, सामग्री वाढविण्याऐवजी संकुचित होते,” असे निसर्गात प्रकाशित झालेल्या अभ्यासाचे वरिष्ठ लेखक प्रा. शिर्ली मेंग म्हणाले. हे सामग्रीच्या संरचनेत डिसऑर्डर -ऑर्डर संक्रमण म्हणून ओळखले जाते त्यास जोडलेले आहे. कार्यसंघाने −14.4 (2) × 10⁻⁶ ° c⁻ चा नकारात्मक थर्मल विस्तार दर नोंदविला, ज्याचा अर्थ असा की सामग्री गरम झाल्यावर प्रत्यक्षात संकुचित होते. हे ग्रॅनीसेन रिलेशनशिप नावाच्या सामान्य सिद्धांताविरूद्ध आहे, जे सामान्यत: उष्णतेसह सामग्री का वाढवते हे स्पष्ट करते.
आणि दबाव? अगदी अनोळखी. जेव्हा त्यांनी पृथ्वीच्या टेक्टोनिक प्लेट्समध्ये दिसणार्‍या स्तरावर सर्व बाजूंनी सामग्री ढकलली तेव्हा ती लहान होण्याऐवजी वाढली. प्रो. मिंगाओ झांग यांनी स्पष्ट केले की, “नकारात्मक कॉम्प्रेसिबिलिटी नकारात्मक थर्मल विस्ताराप्रमाणेच आहे. “जर आपण प्रत्येक दिशेने सामग्रीचा कण संकुचित केला तर ते विस्तृत होईल.”
त्यांना असेही आढळले की वीज सामग्रीची रचना रीसेट करू शकते. व्होल्टेज मर्यादा चिमटा देऊन, त्यांनी मूळ रचना आणि कामगिरीच्या जवळजवळ 100% पुनर्प्राप्त केले. यात बॅटरी टेक, विशेषत: इलेक्ट्रिक वाहने (ईव्हीएस) ची मोठी क्षमता आहे. झांग म्हणाला, “जेव्हा आम्ही व्होल्टेज वापरतो तेव्हा आम्ही सामग्री परत त्याच्या मूळ स्थितीत आणतो. आम्ही बॅटरी पुनर्प्राप्त करतो,” झांग म्हणाला. त्यांनी जोडले: “तुम्ही फक्त हे व्होल्टेज सक्रियकरण करता… तुमची कार नवीन कार असेल. तुमची बॅटरी नवीन बॅटरी असेल.”
या संशोधनामुळे शून्य थर्मल विस्तारासह सामग्री उद्भवू शकते, इमारतीपासून ते विमानापर्यंतच्या प्रत्येक गोष्टीमध्ये उपयुक्त. झांगने नमूद केले, “प्रत्येक इमारत घ्या, उदाहरणार्थ. आपल्याला वेगवेगळ्या घटक बनवणा materials ्या सामग्रीचे व्हॉल्यूम बर्‍याचदा बदलण्यासाठी नको आहे.”
ते पुढे जात असताना, टीमला हे समजून घ्यायचे आहे की रेडॉक्स रसायनशास्त्र या प्रभावांवर आणखी नियंत्रण कसे ठेवू शकते आणि व्यावहारिक उपयोग वाढवू शकते. सह-प्रथम लेखक बाओ कियू म्हणाले, “हे एक लक्ष्य संशोधनातून उद्योगात आणणे हे एक लक्ष्य आहे. त्यांचे कार्य मटेरियल डिझाइनबद्दल विचार करण्याचा एक नवीन मार्ग उघडतो, जेथे ऊर्जा केवळ पॉवर डिव्हाइस नसते, परंतु बिल्डिंगला स्वतःच बदल करते.
स्रोत: शिकागो विद्यापीठ, निसर्ग
हा लेख एआयच्या काही मदतीने तयार केला गेला आणि संपादकाने पुनरावलोकन केले. खाली कॉपीराइट कायदा 1976 चा कलम 107ही सामग्री बातम्यांच्या अहवालाच्या उद्देशाने वापरली जाते. वाजवी वापर हा कॉपीराइट कायद्याद्वारे परवानगी आहे जो अन्यथा उल्लंघन करणारा असू शकतो.
