Нанопроводники атомарной толщины - новый способ высокоэффективного преобразования тепла в электричество - «Наука и технологии»

Тепло, выделяющееся при работе различных механизмов и электронных устройств можно преобразовывать в электричество при помощи нанопроводников, имеющих атомарную толщину. Высокая эффективность такого преобразования, согласно результатам исследований, проведенных учеными из университетов Уорика, Кембриджа и Бирмингема, превышает эффективность любых других подобных технологий. И это делает новую технологию достаточно жизнеспособным методом получения дополнительной электрической энергии.

Обычно вторичное тепло превращается в электричество при помощи специальных пироэлектрических материалов. Однако, устройства на основе этих материалов имеют не очень высокую эффективность. "В отличие от обычных объемных пироэлектрических материалов отдельные нанопроводники проводят через себя меньше тепла и больше электричества" - рассказывает доктор Андрей Василенко (Dr Andrij Vasylenko), - "Такие уникальные свойства нанопроводников обуславливают крайне высокую эффективность преобразования".

Нанопроводники, преобразовывающие тепло в электричество, выращиваются путем особой кристаллизации теллурида олова внутри очень тонких углеродных нанотрубок. Эти нанотрубки выступают в роли шаблонов, не давая кристаллу материала увеличиваться в толщине во время выращивания.

Во время проведения теоретической части данных исследований ученые вывели, что между размерами нанотрубки-шаблона и эффективностью термоэлектрического преобразования одного нанопроводника существует достаточно крутая прямая зависимость. И все это было подтверждено позже экспериментальным путем при помощи нанотрубок различного диаметра и выращенных внутри них нанопроводников из теллурида олова.

"Все это открывает возможности к изготовлению миниатюрных термоэлектрических генераторов следующего поколения, обладающих высокой эффективностью" - рассказывает доктор Василенко, - "Кроме этого, при помощи такого же самого подхода, мы сможем найти и другие варианты термоэлектрических материалов, которые не содержат токсичных и состоят из достаточно распространенных химических элементов, встречающихся в природе в больших количествах".