研究人员发现了一种导电但不导热的金属——这是一种非常有用的特性，颠覆了我们对导体工作原理的当前理解。这种金属在2017年被发现，它与维德曼-弗朗茨定律相矛盾，该定律基本上指出，电的良好导体也将是热量的良好导体，这就是为什么像电动机和电器这样的东西在使用时会变得如此热。
但是，美国的一个团队表明，对于金属钒氧化物（VO2）来说，情况并非如此——这种材料因其奇怪的能力而广为人知，即在67摄氏度（152华氏度）的温度下从透明的绝缘体转变为导电金属。这一发现不仅改变了我们对导体的认识，而且可能非常有用——这种金属有一天可以用来将发动机和电器的废热转化为电能，甚至可以创造出更好的窗户覆盖物，使建筑物保持凉爽。
研究人员已经知道有少数其他材料导电性优于导热性，但它们只在零下数百度的温度下表现出这些特性，这使得它们在实际应用中非常不切实际。钒氧化物通常只在远高于室温的温暖温度下成为导体，这意味着它具有更大的实用性。为了揭示这种奇特的特性，研究团队研究了电子在钒氧化物的晶格中移动的方式，以及产生了多少热量。令人惊讶的是，他们发现材料中电子的热导率比维德曼-弗朗茨定律预测的要小10倍。
这似乎是由于电子以同步的方式通过材料移动。当研究人员将钒氧化物与其他材料混合时，他们可以‘调节’它导电和导热的量——这对未来的应用可能非常有用。例如，当研究人员将金属钨添加到钒氧化物中时，他们降低了材料变成金属的温度，并使其成为更好的热导体。这意味着钒氧化物可以通过在达到一定温度时仅导热来帮助系统散热。在此之前，它将是一个绝缘体。
钒氧化物还具有独特的特性，即在约30摄氏度（86华氏度）时透明，但在60摄氏度（140华氏度）以上反射红外光，同时对可见光保持透明。因此，它甚至可以用作窗户涂层，无需空调即可降低温度。这种材料可以用来帮助稳定温度。通过调节其热导率，材料可以在炎热的夏天高效自动地散热，因为它的热导率高，但在寒冷的冬天防止热损失，因为其在较低温度下的热导率低。
在进一步商业化之前，还需要对这个令人困惑的材料进行更多的研究，但我们现在知道，这些奇特的特性存在于室温下的材料中，这相当令人兴奋。这项研究于2017年发表在《科学》杂志上。