No es la primera vez que se demuestra la 'termoelectricidad transversal' pero, según los investigadores, es la primera vez que muestra una eficiencia notable.
Funciona cuando la estructura interna del Re4Si7 El cristal forma un ángulo específico con respecto al flujo de calor, lo que hace que los electrones y los agujeros se separen y se desplacen en direcciones opuestas en ángulos rectos al calor, mientras que en los generadores termoeléctricos convencionales los portadores se mueven a lo largo del eje del flujo de calor.
"Esta es la primera vez que se demuestra que este tipo de dispositivo es factible", dijo el profesor de química Joshua Goldberger. “Demostramos que estos materiales son tan efectivos como los generadores termoeléctricos convencionales. la tecnología, con eficiencias que son órdenes de magnitud superiores a cualquier dispositivo transversal anterior. Este compuesto es tan bueno como lo que se puede comprar comercialmente”.
Hace dos años, el mismo equipo descubrió propiedades inesperadas, en un compuesto diferente, que permitían que los electrones y los agujeros "corrieran a lo largo de lo que podría parecerse a una carretera de norte a sur para una carga y una carretera de este a oeste para la otra", según el Universidad.
Después de ese descubrimiento, los investigadores revisaron la investigación de otro científico que había encontrado cristales que hicieron lo mismo.
“Nos interesamos en esto porque, al principio, no nos dimos cuenta de que podía existir”, dijo Goldberger. "Cuando nos dimos cuenta de que podía existir, realmente nos esforzamos por encontrar estos materiales".
Ahora han confirmado experimentalmente 15 materiales con estas propiedades, de las más de 110,000 estructuras cristalinas catalogadas internacionalmente.
“Se han descubierto unos pocos, pero ninguno fue explotado por su funcionalidad. Lo que hemos descubierto es que realmente podemos hacer algo con él ”, dijo el profesor de ciencia de materiales de Ohio Wolfgang Windl. "Todo lo que tenemos que hacer es poner cables en un extremo y orientar el cristal de cierta manera y de repente tenemos un generador de energía sin partes móviles".
Ohio State trabajó con la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.
El trabajo está cubierto en 'Dispositivos termoeléctricos transversales de alta eficiencia con cristales Re4Si7' publicado en Energy & Environmental Science.