Los investigadores duplicaron con creces la capacidad de un material para convertir el calor en electricidad, que podría ayudar a reducir la cantidad de calor desperdiciado, y así desperdiciar combustible fósil, en actividades e industrias diarias.

Investigadores de la Universidad de Hokkaido y sus colegas en Japón y Taiwán han mejorado la capacidad de transformar el calor desperdiciado en electricidad utilizable al reducir significativamente el espacio a través del cual se mueven los electrones dispersos. según un nuevo estudio publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza .

Más del 60 por ciento de la energía producida por combustibles fósiles se pierde como calor residual. Una forma de abordar este problema es convertir el calor desperdiciado en electricidad, conocido como conversión de energía termoeléctrica. Sin embargo, mejorar la tasa de conversión ha sido difícil debido a una relación de compensación entre las propiedades requeridas dentro del material.

Los materiales termoeléctricos convierten el calor en electricidad cuando hay una diferencia de temperatura, un fenómeno conocido como efecto Seebeck. Los científicos han estado investigando formas de confinar electrones a un espacio estrecho como una forma de mejorar las tasas de conversión. En 2007, Los investigadores construyeron una superrejilla artificial compuesta de capas conductoras ultrafinas intercaladas por capas aislantes gruesas. Este método produjo un voltaje más alto pero no mejoró las tasas de conversión. Los investigadores han predicho que el rendimiento se puede mejorar significativamente si los electrones con una longitud de onda de De Broglie más larga, lo que significa que están más extendidos, están confinados en una capa conductora estrecha, pero aún no se había probado experimentalmente.

El equipo de investigación dirigido por Hiromichi Ohta de la Universidad de Hokkaido, diseñó una superrejilla en la que los electrones se extienden un 30 por ciento más en comparación con los experimentos anteriores. Esto resultó en un voltaje mucho más alto y duplicó la tasa de conversión termoeléctrica registrada en los métodos anteriores.

"Este es un paso importante hacia la reducción de la cantidad de calor que desperdician las centrales eléctricas, suerte, automóviles, ordenadores, e incluso cuerpos humanos, "dice Hiromichi Ohta de la Universidad de Hokkaido.