Компьютерные симуляции продемонстрировали универсальное увеличение электропроводности материалов

Компьютерные моделирования или симуляции показали, как универсально увеличивается электропроводность многих материалов.

Открытие может иметь большое значение для практических систем в электрохимии, биохимии, электротехнике и других областях.

Исследование, опубликованное в издании Nature Materials, исследовало электрическую проводимость твердого электролита, системы положительных и отрицательных атомов в кристаллической решетке. Поведение этой системы является индикатором универсального поведения, происходящего в широком спектре материалов, от чистой воды до проводящего стекла и биомолекул.

Электропроводность материалов или мера того, как материал проводит электрический ток, в общем, становится понятной из законов Ома, которые гласят: проводимость не зависит от величины прилагаемого электрического поля, то есть от напряжения на метр.

Этот закон работает при слабых электрических полях, а потому большинству образцов материалов можно присвоить определенное электрическое сопротивление, измеряемое в Омах.

Однако при мощных электрических полях многие материалы демонстрируют уход от законов Ома, в соответствии с чем электропроводность их быстро увеличивается с усилением поля. Причина этого в том, что новые несущие ток заряды в пределах материала освобождаются электрическим полем, за счет чего увеличивается проводимость.

Особо отметим, что для широкого спектра материалов увеличение электропроводности универсально. Оно основано не на самом материале, а, вместо этого, является одинаковым для множества несходных материалов.

12.08.2013