శాస్త్రవేత్తలు ఈ విశ్వం యొక్క చట్టాలలో ఒకదాన్ని ఉల్లంఘించే కొత్త విషయాలను వికారంగా కనుగొన్నారు

చికాగో విశ్వవిద్యాలయం మరియు యుసి శాన్ డియాగో శాస్త్రవేత్తలు వేడి, ఒత్తిడి లేదా విద్యుత్తులో ఉంచినప్పుడు ఆశ్చర్యకరమైన మార్గాల్లో ప్రవర్తించే పదార్థాల సమూహాన్ని కనుగొన్నారు. చాలా పదార్థాల మాదిరిగా స్పందించడానికి బదులుగా, ఇవి వేడిచేసినప్పుడు కుంచించుకుపోతాయి, కంప్రెస్ చేసినప్పుడు విస్తరించవచ్చు మరియు సరైన విద్యుత్ ఛార్జీతో వాటి అసలు స్థితికి తిరిగి బౌన్స్ అవ్వవచ్చు. ఈ పని ఆక్సిజన్-రెడాక్స్ (OR) పదార్థాలపై దృష్టి పెడుతుంది-బ్యాటరీలు ఎక్కువ శక్తిని నిల్వ చేయడంలో సహాయపడే రకాలు కాని నిర్మాణాత్మక రుగ్మత కారణంగా సాధారణంగా స్థిరత్వ సమస్యలతో బాధపడుతున్నాయి.

వారి సాధారణ స్థితిలో, పదార్థాలు థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క సాధారణ నియమాలను అనుసరిస్తాయి. కానీ “మెటాస్టేబుల్” స్థితి అని పిలుస్తారు, ఇది ఒక రకమైన తాత్కాలిక సమతుల్యత, అవి రివర్స్‌లో ప్రవర్తిస్తాయి. “వేడిచేసినప్పుడు, పదార్థం విస్తరించడానికి బదులుగా తగ్గిపోతుంది” అని ప్రకృతిలో ప్రచురించిన అధ్యయనం యొక్క సీనియర్ రచయిత ప్రొఫెసర్ షిర్లీ మెంగ్ అన్నారు. ఇది పదార్థం యొక్క నిర్మాణం లోపల రుగ్మత -ఆర్డర్ పరివర్తన అని పిలువబడుతుంది. ఈ బృందం −14.4 (2) × 10⁻⁶ ° C⁻ యొక్క ప్రతికూల ఉష్ణ విస్తరణ రేటును నమోదు చేసింది, అంటే వేడెక్కినప్పుడు పదార్థం వాస్తవానికి కుదిస్తుంది. ఇది గ్రెనిసెన్ సంబంధం అని పిలువబడే ఒక సాధారణ సిద్ధాంతానికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది, ఇది సాధారణంగా పదార్థాలు వేడితో ఎందుకు విస్తరిస్తుందో వివరిస్తుంది.

మరియు ఒత్తిడి? కూడా అపరిచితుడు. వారు భూమి యొక్క టెక్టోనిక్ ప్లేట్లలో కనిపించే స్థాయిలో అన్ని వైపులా పదార్థాన్ని నెట్టివేసినప్పుడు, అది చిన్నదిగా ఉండటానికి బదులుగా విస్తరించింది. “నెగటివ్ కంప్రెసిబిలిటీ అనేది ప్రతికూల ఉష్ణ విస్తరణ వలె ఉంటుంది” అని ప్రొఫెసర్ మింగ్హావో జాంగ్ వివరించారు. “మీరు ప్రతి దిశలో పదార్థం యొక్క కణాన్ని కుదించినట్లయితే … అది విస్తరిస్తుంది.”

విద్యుత్తు పదార్థం యొక్క నిర్మాణాన్ని రీసెట్ చేయగలదని వారు కనుగొన్నారు. వోల్టేజ్ పరిమితులను ట్వీకింగ్ చేయడం ద్వారా, వారు అసలు నిర్మాణం మరియు పనితీరులో దాదాపు 100% స్వాధీనం చేసుకున్నారు. ఇది బ్యాటరీ టెక్, ముఖ్యంగా ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్స్ (EV లు) కు పెద్ద సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. “మేము వోల్టేజ్‌ను ఉపయోగించినప్పుడు, మేము పదార్థాన్ని దాని సహజమైన స్థితికి తిరిగి నడిపిస్తాము. మేము బ్యాటరీని తిరిగి పొందుతాము” అని జాంగ్ చెప్పారు. ఆయన ఇలా అన్నారు: “మీరు ఈ వోల్టేజ్ యాక్టివేషన్ చేస్తారు … మీ కారు కొత్త కారు అవుతుంది. మీ బ్యాటరీ కొత్త బ్యాటరీ అవుతుంది.”

పరిశోధన సున్నా ఉష్ణ విస్తరణతో పదార్థాలకు దారితీయవచ్చు, భవనాల నుండి విమానాల వరకు ప్రతిదానికీ సహాయపడుతుంది. Ng ాంగ్ ఇలా అన్నాడు, “ఉదాహరణకు, ప్రతి భవనాన్ని తీసుకోండి. తరచూ వాల్యూమ్‌ను మార్చడానికి వేర్వేరు భాగాలను తయారుచేసే పదార్థాలు మీకు ఇష్టం లేదు.”

వారు ముందుకు వెళ్ళేటప్పుడు, రెడాక్స్ కెమిస్ట్రీ ఈ ప్రభావాలను ఎలా నియంత్రించగలదో మరియు ఆచరణాత్మక ఉపయోగాలను ఎలా విస్తరించగలదో బృందం అర్థం చేసుకోవాలనుకుంటుంది. “ఈ పదార్థాలను పరిశోధన నుండి పరిశ్రమకు తీసుకురావడం లక్ష్యాలలో ఒకటి” అని సహ-మొదటి రచయిత బావో క్యూ చెప్పారు. వారి పని మెటీరియల్ డిజైన్ గురించి ఆలోచించే కొత్త మార్గాన్ని తెరుస్తుంది, ఇక్కడ శక్తి కేవలం శక్తి పరికరాలను మాత్రమే చేయదు, కానీ బిల్డింగ్ బ్లాక్‌లను పున hap రూపకల్పన చేస్తుంది.

మూలం: చికాగో విశ్వవిద్యాలయం, ప్రకృతి

ఈ వ్యాసం AI నుండి కొంత సహాయంతో రూపొందించబడింది మరియు ఎడిటర్ సమీక్షించారు. కింద కాపీరైట్ చట్టం 1976 లోని సెక్షన్ 107ఈ పదార్థం న్యూస్ రిపోర్టింగ్ యొక్క ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. సరసమైన ఉపయోగం అనేది కాపీరైట్ శాసనం ద్వారా అనుమతించబడిన ఉపయోగం, లేకపోతే ఉల్లంఘించవచ్చు.