Отработанное тепло можно более эффективно преобразовывать в электричество с помощью одномерных наноразмерных материалов толщиной с атом, что открывает новый способ получения устойчивой энергии благодаря новому исследованию Университета Уорвика.
Во главе с докторами Андреем Василенко, Сэмюэлем Марксом, Джереми Слоаном и Дэвидом Куигли с физического факультета Уорвика в сотрудничестве с университетами Кембриджа и Бирмингема исследователи обнаружили, что наиболее эффективные термоэлектрические материалы могут быть получены путем формирования их в самые тонкие нанопроволоки.
Термоэлектрические материалы собирают отработанное тепло и преобразовывают его в электричество - и пользуются большим спросом как возобновляемый и экологически безопасный источник энергии.
Д-р Андрей Василенко с физического факультета Уорикского университета и первый автор статьи прокомментировал:
"В отличие от трехмерного материала изолированные нанопровода проводят меньше тепла и больше электричества одновременно. Эти уникальные свойства обеспечивают беспрецедентную эффективность преобразования тепла в электричество в одномерных материалах."
Исследователи, в том числе группа доктора Эндрю Дж. Морриса из Бирмингемского университета, изучали кристаллизацию теллурида олова в чрезвычайно узких углеродных нанотрубках, используемых в качестве шаблонов для формирования этих материалов в их самой низкой размерной форме..
В совмещенном теоретико-экспериментальном исследовании им удалось не только установить прямую зависимость между размером шаблона и получаемой структурой нанопроволоки, но и продемонстрировать, как эта методика может быть использована для регулирования термоэлектрическая эффективность теллурида олова, сформированного в нанопроволоки диаметром 1-2 атома.
Первый автор д-р Василенко в восторге от того, к чему может привести это исследование:
"Это открывает возможность для создания нового поколения термоэлектрических генераторов, а также для исследования альтернативных материалов-кандидатов для термоэлектрики среди распространенных и нетоксичных химических элементов."
В связи с растущим спросом как на миниатюризацию, так и на повышение эффективности термоэлектрических элементов наноструктурирование предлагает жизнеспособный путь для достижения обеих целей.
Их результаты опубликованы в журнале ACS Nano.