เรื่องเล่าจากฟิสิกส์ที่แตกกฎ: วัสดุที่ไม่ยอมเชื่อฟังกฎของจักรวาล

งานวิจัยนี้เกี่ยวกับวัสดุประเภท oxygen-redox (OR) ซึ่งมีโครงสร้างที่เกิดการเปลี่ยนแปลงได้ง่าย และแม้จะมีจุดเด่นในการเก็บพลังงานในแบตเตอรี่ แต่เดิมกลับมีปัญหาเรื่องเสถียรภาพ

นักวิทยาศาสตร์พบว่า หากปรับวัสดุให้อยู่ในสถานะ metastable (สมดุลชั่วคราว) — พฤติกรรมจะกลับด้านจากที่เราคุ้นเคย:
- ความร้อนทำให้วัสดุหด ไม่ใช่ขยาย
- แรงบีบทำให้วัสดุขยาย ไม่ใช่ยุบ
- ไฟฟ้าช่วยรีเซ็ตให้วัสดุกลับสู่สภาพเดิมและฟื้นฟูประสิทธิภาพแบตเตอรี่ได้ 100%

การทดลองวัดได้ค่าการหดตัวจากความร้อนที่ −14.4 × 10⁻⁶ °C⁻¹ ซึ่งขัดกับ Grüneisen relation ที่อธิบายว่าความร้อนควรทำให้วัสดุขยาย

เท่านั้นยังไม่พอ — การบีบจากทุกด้าน (เหมือนแรงในแผ่นเปลือกโลก) กลับทำให้วัสดุขยายตัวแทน! นักวิจัยเรียกสิ่งนี้ว่า “negative compressibility” ซึ่งหายากมากในโลกวัสดุธรรมชาติ

นอกจากนี้ยังสามารถรีเซ็ตโครงสร้างวัสดุได้เกือบ 100% ด้วยแรงดันไฟฟ้า ทำให้แบตเตอรี่เสมือน “เกิดใหม่” เหมาะกับการใช้งานใน EV ที่ต้องการอายุการใช้งานยาวนาน

อนาคตของวัสดุประเภทนี้อาจนำไปสู่ วัสดุที่ไม่เปลี่ยนขนาดเลยเมื่อถูกกระตุ้น — เช่นในโครงสร้างอาคารหรือชิ้นส่วนเครื่องบิน ที่ต้องการความนิ่งแม้เจออุณหภูมิแปรปรวน

พบวัสดุกลุ่ม oxygen-redox ที่พฤติกรรมกลับด้านจากฟิสิกส์ทั่วไป
หดเมื่อร้อน ขยายเมื่อบีบ และรีเซ็ตตัวเองเมื่อถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้า

วัสดุเข้าสู่ “metastable state” ซึ่งทำให้กฎฟิสิกส์ดั้งเดิมใช้งานไม่ได้
เกิด disorder–order transition ภายในโครงสร้างระดับอะตอม

วัดการหดตัวทางความร้อนได้ −14.4 × 10⁻⁶ °C⁻¹
ขัดกับ Grüneisen relation ที่อธิบายว่าความร้อนควรทำให้วัสดุขยาย

วัสดุมี negative compressibility — ขยายตัวเมื่อถูกบีบ
เทียบกับแรงในแผ่นเปลือกโลกแล้วก็ยังขยาย ไม่หด

ใช้ไฟฟ้าเพื่อรีเซ็ตโครงสร้างวัสดุกลับสู่สภาพเดิม
ส่งผลให้แบตเตอรี่กลับมามีประสิทธิภาพเต็มแบบ “คืนชีพ”

อาจนำไปสู่วัสดุที่มี thermal expansion เป็นศูนย์
เหมาะกับโครงสร้างอาคาร เครื่องบิน หรืออุปกรณ์ความแม่นยำสูง

เป้าหมายระยะยาวคือการนำวัสดุเหล่านี้สู่ระดับอุตสาหกรรมจริง
โดยเข้าใจ redox chemistry ให้ลึกขึ้นเพื่อควบคุมพฤติกรรมย้อนกลับได้ดีขึ้น

https://www.neowin.net/news/scientists-uncover-bizarre-new-material-thats-breaking-one-of-the-laws-of-this-universe/
🎙️ เรื่องเล่าจากฟิสิกส์ที่แตกกฎ: วัสดุที่ไม่ยอมเชื่อฟังกฎของจักรวาล งานวิจัยนี้เกี่ยวกับวัสดุประเภท oxygen-redox (OR) ซึ่งมีโครงสร้างที่เกิดการเปลี่ยนแปลงได้ง่าย และแม้จะมีจุดเด่นในการเก็บพลังงานในแบตเตอรี่ แต่เดิมกลับมีปัญหาเรื่องเสถียรภาพ นักวิทยาศาสตร์พบว่า หากปรับวัสดุให้อยู่ในสถานะ metastable (สมดุลชั่วคราว) — พฤติกรรมจะกลับด้านจากที่เราคุ้นเคย: - ความร้อนทำให้วัสดุหด ไม่ใช่ขยาย - แรงบีบทำให้วัสดุขยาย ไม่ใช่ยุบ - ไฟฟ้าช่วยรีเซ็ตให้วัสดุกลับสู่สภาพเดิมและฟื้นฟูประสิทธิภาพแบตเตอรี่ได้ 100% การทดลองวัดได้ค่าการหดตัวจากความร้อนที่ −14.4 × 10⁻⁶ °C⁻¹ ซึ่งขัดกับ Grüneisen relation ที่อธิบายว่าความร้อนควรทำให้วัสดุขยาย เท่านั้นยังไม่พอ — การบีบจากทุกด้าน (เหมือนแรงในแผ่นเปลือกโลก) กลับทำให้วัสดุขยายตัวแทน! นักวิจัยเรียกสิ่งนี้ว่า “negative compressibility” ซึ่งหายากมากในโลกวัสดุธรรมชาติ นอกจากนี้ยังสามารถรีเซ็ตโครงสร้างวัสดุได้เกือบ 100% ด้วยแรงดันไฟฟ้า ทำให้แบตเตอรี่เสมือน “เกิดใหม่” เหมาะกับการใช้งานใน EV ที่ต้องการอายุการใช้งานยาวนาน อนาคตของวัสดุประเภทนี้อาจนำไปสู่ วัสดุที่ไม่เปลี่ยนขนาดเลยเมื่อถูกกระตุ้น — เช่นในโครงสร้างอาคารหรือชิ้นส่วนเครื่องบิน ที่ต้องการความนิ่งแม้เจออุณหภูมิแปรปรวน ✅ พบวัสดุกลุ่ม oxygen-redox ที่พฤติกรรมกลับด้านจากฟิสิกส์ทั่วไป ➡️ หดเมื่อร้อน ขยายเมื่อบีบ และรีเซ็ตตัวเองเมื่อถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้า ✅ วัสดุเข้าสู่ “metastable state” ซึ่งทำให้กฎฟิสิกส์ดั้งเดิมใช้งานไม่ได้ ➡️ เกิด disorder–order transition ภายในโครงสร้างระดับอะตอม ✅ วัดการหดตัวทางความร้อนได้ −14.4 × 10⁻⁶ °C⁻¹ ➡️ ขัดกับ Grüneisen relation ที่อธิบายว่าความร้อนควรทำให้วัสดุขยาย ✅ วัสดุมี negative compressibility — ขยายตัวเมื่อถูกบีบ ➡️ เทียบกับแรงในแผ่นเปลือกโลกแล้วก็ยังขยาย ไม่หด ✅ ใช้ไฟฟ้าเพื่อรีเซ็ตโครงสร้างวัสดุกลับสู่สภาพเดิม ➡️ ส่งผลให้แบตเตอรี่กลับมามีประสิทธิภาพเต็มแบบ “คืนชีพ” ✅ อาจนำไปสู่วัสดุที่มี thermal expansion เป็นศูนย์ ➡️ เหมาะกับโครงสร้างอาคาร เครื่องบิน หรืออุปกรณ์ความแม่นยำสูง ✅ เป้าหมายระยะยาวคือการนำวัสดุเหล่านี้สู่ระดับอุตสาหกรรมจริง ➡️ โดยเข้าใจ redox chemistry ให้ลึกขึ้นเพื่อควบคุมพฤติกรรมย้อนกลับได้ดีขึ้น https://www.neowin.net/news/scientists-uncover-bizarre-new-material-thats-breaking-one-of-the-laws-of-this-universe/
WWW.NEOWIN.NET
Scientists uncover bizarre new material that's breaking one of the laws of this Universe
Scientists have managed to find a strange new material that is breaking one of the fundamental laws of nature.
0 Comments 0 Shares 51 Views 0 Reviews