Ini bukan kali pertama 'termoelektrik elektrik melintang' ditunjukkan, tetapi, menurut para penyelidik, ini adalah kali pertama ia menunjukkan kecekapan yang ketara.
Ia berfungsi apabila struktur dalaman Re4Si7 kristal berada pada sudut tertentu untuk aliran haba, menyebabkan elektron dan lubang terpisah dan bergerak ke arah yang berlawanan pada sudut yang betul ke panas - sementara pada penjana termoelektrik konvensional pembawa bergerak di sepanjang paksi aliran haba.
"Ini adalah kali pertama peranti jenis ini terbukti boleh dilaksanakan," kata profesor kimia Joshua Goldberger. “Kami menunjukkan bahawa bahan-bahan ini berkesan seperti penjana termoelektrik konvensional teknologi, dengan kecekapan yang tertib magnitud lebih tinggi daripada mana-mana peranti melintang sebelumnya. Kompaun ini sama baiknya dengan apa yang anda boleh beli secara komersial.”
Dua tahun yang lalu, pasukan yang sama menemui sifat yang tidak dijangka, dalam sebatian yang berbeza, yang membolehkan elektron dan lubang "berjalan di sepanjang yang mungkin menyerupai lebuh raya utara-selatan untuk satu muatan dan jalan raya timur-barat untuk yang lain", menurut universiti.
Selepas penemuan itu, para penyelidik menyisir kajian saintis lain yang telah menemui kristal yang melakukan perkara yang sama.
"Kami tertarik dengan ini kerana, pada awalnya, kami tidak menyedarinya," kata Goldberger. "Ketika kami tahu itu mungkin ada, kami benar-benar mendorong untuk mencari bahan-bahan ini."
Kini mereka telah mengesahkan 15 bahan dengan sifat ini secara eksperimen, daripada lebih 110,000 struktur kristal yang dikatalogkan di peringkat antarabangsa.
"Beberapa telah ditemukan, tetapi tidak ada yang dimanfaatkan untuk fungsi. Apa yang kami dapati ialah kami benar-benar dapat melakukan sesuatu dengannya, ”kata profesor sains bahan Ohio, Wolfgang Windl. "Yang harus kita lakukan ialah memasang wayar ke satu ujung dan mengarahkan kristal dengan cara tertentu dan tiba-tiba kita mempunyai penjana kuasa tanpa bahagian yang bergerak."
Ohio State bekerjasama dengan University of Illinois di Urbana-Champaign.
Karya ini diliputi dalam 'Peranti termoelektrik melintang yang sangat cekap dengan kristal Re4Si7' yang diterbitkan dalam Sains Tenaga & Alam Sekitar.