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/
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/
0 ความคิดเห็น
0 การแบ่งปัน
71 มุมมอง
0 รีวิว