Los metales (los buenos conductores en general) tienen una propiedad curiosa: si pasas una corriente eléctrica por ellos, se calientan. Es lo que hace que funcionen los radiadores que nos calientan en invierno y la razón por la que los ordenadores se sobrecalientan cuando no funciona bien el sistema de refrigeración.
Ese principio se conoce como ley de Wiedemann-Franz y (a veces) es bastante molesta. Pero un equipo de la Universidad de Berkeley acaba de encontrar un material que la viola esa ley. A priori, parece una curiosidad del mundillo de la ciencia de materiales, pero si nos ponemos a pensar veremos que tiene un potencial casi revolucionario.
Un metal llamado dióxido de vanadio
Dióxido de vanadio. Recordad el nombre de este metal porque sus aplicaciones podrían cambiar radicalmente un montón de cosas: desde las centrales termoeléctricas a, quién sabe, los microprocesadores. En realidad, ya conocíamos al dióxido de vanadio. Lo que el equipo de Junqiao Wu ha descubierto que, a temperatura ambiente, su conductividad térmica es hasta diez veces menor de lo que debería ser.
"Fue un hallazgo totalmente inesperado. Los datos muestran una excepción muy curiosa para tratarse de una ley que está en todos libros de texto y que ha demostrado su robustez en conductores convencionales", explicaba Wu. Y la verdad es que lo es.
En este material, los electrones se mueven de forma coordinada. En los metales comunes, en cambio, se mueven en todas direcciones. Es decir, su estructura microscópica permite múltiples configuraciones y eso permite que los electrones pueden comportarse de forma casi aleatoria: el resultado de eso es el calor. En el dióxido de vanadio hay muchas menos configuraciones, no es posible el movimiento aleatorio de los electrones y eso reduce la conductividad térmica.
Un sistema para regular automáticamente la temperatura
Las aplicaciones iniciales van desde el diseño de nuevos motores que disipen el calor a revestimientos de ventanas totalmente revolucionarios. Siendo capaces de ajustar la conductividad térmica de los materiales podremos diseñar una ventana que disipe la temperatura en verano (cuando la temperatura es alta) y evite la pérdida de calor en invierno.
Es cierto que aún es pronto para hablar de la producción industrial o comercialización del dióxido de vanadio, pero abre una puerta increíblemente prometedora para comenzar a trabajar toda una nueva clase de conductores.