Los investigadores duplicaron con creces la capacidad de un material para convertir el calor en electricidad, lo que podría ayudar a reducir la cantidad de calor desperdiciado y, por lo tanto, el desperdicio de combustible fósil, en actividades e industrias diarias.
Investigadores de la Universidad de Hokkaido y sus colegas en Japón y Taiwán han mejorado la capacidad de transformar el calor desperdiciado en electricidad utilizable al reducir significativamente el espacio a través del cual se mueven los electrones, según un nuevo estudio publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Más del 60 por ciento de la energía producida por los combustibles fósiles se pierde como calor residual. Una forma de abordar este problema es convertir el calor desperdiciado en electricidad, conocida como conversión de energía termoeléctrica. Sin embargo, mejorar la tasa de conversión ha sido difícil debido auna relación de compensación entre las propiedades requeridas dentro del material.
Los materiales termoeléctricos convierten el calor en electricidad cuando hay una diferencia de temperatura, un fenómeno conocido como el efecto Seebeck. Los científicos han estado investigando formas de confinar electrones en un espacio estrecho como una forma de mejorar las tasas de conversión. En 2007, los investigadores construyeron un artificialsuperrejilla compuesta de capas conductoras ultrafinas encapsuladas por gruesas capas aislantes. Este método produjo un voltaje más alto pero no mejoró las tasas de conversión. Los investigadores han pronosticado que el rendimiento puede mejorar significativamente si los electrones con una longitud de onda de Broglie más larga, lo que significa que están más dispersos, están confinadosen una capa conductora estrecha, pero aún no se había probado experimentalmente.
El equipo de investigación, dirigido por Hiromichi Ohta de la Universidad de Hokkaido, diseñó una superredes en la que los electrones se extienden un 30 por ciento más en comparación con los experimentos anteriores. Esto dio como resultado un voltaje mucho más alto y duplicó la tasa de conversión termoeléctrica registrada de los métodos anteriores.
"Este es un paso significativo hacia la reducción de la cantidad de calor desperdiciado por las centrales eléctricas, fábricas, automóviles, computadoras e incluso cuerpos humanos", dice Hiromichi Ohta, de la Universidad de Hokkaido.
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Materiales proporcionado por Universidad de Hokkaido . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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