ซิลิกอนและรีเนียมสร้างกระแสไฟฟ้าตามขวางจากความร้อน

อัปเดต: 28 พฤษภาคม 2021
ซิลิกอนและรีเนียมสร้างกระแสไฟฟ้าตามขวางจากความร้อน

นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่มีการแสดง 'เทอร์โมอิเล็กทริกตามขวาง' แต่จากข้อมูลของนักวิจัยพบว่านี่เป็นครั้งแรกที่แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่โดดเด่น

ทำงานเมื่อโครงสร้างภายในของ Re4Si7 คริสตัลอยู่ที่มุมเฉพาะของการไหลของความร้อนทำให้อิเล็กตรอนและรูแยกออกจากกันและเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามที่มุมฉากกับความร้อน - ในขณะที่ในเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริกแบบเดิมตัวพาหะเคลื่อนที่ไปตามแกนการไหลของความร้อน

“นี่เป็นครั้งแรกที่อุปกรณ์ประเภทนี้แสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้” ศาสตราจารย์วิชาเคมี Joshua Goldberger กล่าว “เราแสดงให้เห็นว่าวัสดุเหล่านี้มีประสิทธิภาพพอๆ กับเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริกทั่วไป เทคโนโลยีด้วยประสิทธิภาพที่มีลำดับความสำคัญสูงกว่าอุปกรณ์ตามขวางใดๆ ก่อนหน้านี้ สารประกอบนี้ดีพอๆ กับที่คุณสามารถซื้อได้ในเชิงพาณิชย์”

เมื่อสองปีก่อนทีมเดียวกันได้ค้นพบคุณสมบัติที่ไม่คาดคิดในสารประกอบต่างกันที่อนุญาตให้อิเล็กตรอนและโฮล“ วิ่งไปตามสิ่งที่อาจคล้ายกับทางหลวงเหนือ - ใต้สำหรับการชาร์จหนึ่งครั้งและทางหลวงตะวันออก - ตะวันตกสำหรับอีกทางหนึ่ง” ตาม มหาวิทยาลัย.

หลังจากการค้นพบครั้งนั้นนักวิจัยได้ทำการวิจัยของนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ที่พบคริสตัลที่ทำในลักษณะเดียวกัน

“ เราสนใจเรื่องนี้เพราะตอนแรกเราไม่รู้ว่ามันจะมีอยู่จริง” โกลด์เบอร์เกอร์กล่าว “ เมื่อเราคิดว่ามันมีอยู่จริงเราก็พยายามหาวัสดุเหล่านี้จริงๆ”

ตอนนี้พวกเขาได้ทำการทดลองยืนยันวัสดุ 15 ชนิดที่มีคุณสมบัติเหล่านี้จากโครงสร้างคริสตัลที่จัดทำรายการในระดับสากลกว่า 110,000 รายการ

“ มีการค้นพบบางส่วน แต่ไม่มีใครถูกใช้ประโยชน์จากฟังก์ชันการทำงาน สิ่งที่เราพบก็คือเราสามารถทำบางสิ่งกับมันได้จริง” โวล์ฟกังวินด์ศาสตราจารย์ด้านวัสดุศาสตร์โอไฮโอกล่าว “ สิ่งที่เราต้องทำคือวางสายไปที่ปลายด้านหนึ่งและปรับทิศทางคริสตัลไปทางใดทางหนึ่งทันใดนั้นเราก็มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว”

รัฐโอไฮโอทำงานร่วมกับมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์เออร์บานา - แชมเพน

งานนี้ครอบคลุมใน 'อุปกรณ์เทอร์โมอิเล็กทริกตามขวางที่มีประสิทธิภาพสูงพร้อมคริสตัล Re4Si7' ที่ตีพิมพ์ในวิทยาศาสตร์พลังงานและสิ่งแวดล้อม