Ce n'est pas la première fois que la «thermoélectricité transversale» est démontrée mais, selon les chercheurs, c'est la première fois qu'elle fait preuve d'une efficacité notable.
Cela fonctionne lorsque la structure interne de la Re4Si7 le cristal est à un angle spécifique par rapport au flux de chaleur, provoquant la séparation des électrons et des trous et leur déplacement dans des directions opposées à angle droit par rapport à la chaleur - tandis que dans les générateurs thermoélectriques conventionnels, les porteurs se déplacent le long de l'axe du flux de chaleur.
"C'est la première fois que ce type d'appareil s'avère réalisable", a déclaré le professeur de chimie Joshua Goldberger. « Nous avons montré que ces matériaux sont aussi efficaces que les générateurs thermoélectriques classiques. sans souci, avec des efficacités qui sont des ordres de grandeur supérieures à celles de tout dispositif transversal précédent. Ce composé est aussi bon que ce que vous pouvez acheter dans le commerce.
Il y a deux ans, la même équipe a découvert des propriétés inattendues, dans un composé différent, qui permettaient aux électrons et aux trous «de courir le long de ce qui pourrait ressembler à une autoroute nord-sud pour une charge et à une autoroute est-ouest pour l'autre», selon le Université.
Après cette découverte, les chercheurs ont passé au peigne fin les recherches d'autres scientifiques qui avaient trouvé des cristaux qui faisaient la même chose.
«Nous nous sommes intéressés à cela parce que, au début, nous ne savions pas que cela pouvait exister», a déclaré Goldberger. «Quand nous avons compris que cela pouvait exister, nous avons vraiment poussé pour trouver ces matériaux.»
Maintenant, ils ont confirmé expérimentalement 15 matériaux avec ces propriétés, sur les plus de 110,000 XNUMX structures cristallines cataloguées internationalement.
«Quelques-uns ont été découverts, mais aucun n'a été exploité pour ses fonctionnalités. Ce que nous avons découvert, c'est que nous pouvons en faire quelque chose », a déclaré Wolfgang Windl, professeur de science des matériaux dans l'Ohio. «Tout ce que nous avons à faire est de mettre les fils à une extrémité et d'orienter le cristal d'une certaine manière et tout à coup, nous avons un générateur d'énergie sans pièces mobiles.»
L'état de l'Ohio a travaillé avec l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign.
Le travail est couvert dans «Dispositifs thermoélectriques transversaux hautement efficaces avec cristaux Re4Si7» publié dans Energy & Environmental Science.