Resultado de la dispersión inelástica de neutrones. Datos de dispersión de neutrones inelásticos S (Q, E) obtenido en MnTe dopado con 3 al% de Li en ARCS, SNS, en la fase AFM (A) y fase PM (B a D). Las bandas de Magnon visibles en (A) se transforman en un espectro de relajación paramagnon en la fase PM. La S (Q, E) obtenido en HYSPEC en la fase AFM (E) revela características de baja energía de la dispersión magnon y el pseudogap de ~ 0,6 meV en Q =0,92 Å − 1. El paramagnon ancho completo a la mitad del máximo (FWHM) y vida útil (F) se obtiene de los ajustes a un corte en S (Q, P.EJ). Los datos a 450 K se recopilaron en MnTe dopado con 0,3, 1, 3, y 5 al% de Li:No se observa dependencia del FWHM (G) o del tiempo de vida (F) con la concentración de Li. Crédito: Avances de la ciencia (2019). DOI:10.1126 / sciadv.aat9461
Un equipo internacional de científicos ha descubierto cómo capturar el calor y convertirlo en electricidad.
El descubrimiento, publicado la semana pasada en la revista Avances de la ciencia , podría crear una generación de energía más eficiente a partir del calor en elementos como el escape de los automóviles, sondas espaciales interplanetarias y procesos industriales.
"Debido a este descubrimiento, deberíamos poder generar más energía eléctrica a partir del calor de la que hacemos hoy, "dijo el coautor del estudio Joseph Heremans, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial y académico eminente de Ohio en nanotecnología en la Universidad Estatal de Ohio. "Es algo que, hasta ahora, nadie pensó que fuera posible ".
El descubrimiento se basa en partículas diminutas llamadas paramagnones, bits que no son del todo imanes, pero que llevan algún flujo magnético. Esto es importante, porque los imanes, cuando se calienta, pierden su fuerza magnética y se convierten en lo que se llama paramagnético. Un flujo de magnetismo, lo que los científicos llaman "espines", crea un tipo de energía llamada termoelectricidad de arrastre de magnón, algo que, hasta este descubrimiento, no se puede utilizar para recolectar energía a temperatura ambiente.
"La sabiduría convencional fue una vez que, si tienes un paramagnet y lo calientas, no pasa nada, "Heremans dijo." Y descubrimos que eso no es cierto. Lo que encontramos es una nueva forma de diseñar semiconductores termoeléctricos, materiales que convierten el calor en electricidad. Los termoeléctricos convencionales que hemos tenido durante los últimos 20 años son demasiado ineficientes y nos dan muy poca energía. por lo que en realidad no son de uso generalizado. Esto cambia ese entendimiento ".
Los imanes son una parte crucial de la recolección de energía del calor:cuando se calienta un lado de un imán, el otro lado, el lado frío, se vuelve más magnético, produciendo giro, que empuja los electrones en el imán y crea electricidad.
La paradoja, aunque, es que cuando los imanes se calientan, pierden la mayoría de sus propiedades magnéticas, convirtiéndolos en paramagnetos, "casi, pero no del todo, imanes, "Heremans los llama. Eso significa que, hasta este descubrimiento, nadie pensó en usar paraimanes para recolectar calor porque los científicos pensaban que los paramagnetos no eran capaces de recolectar energía.
Lo que encontró el equipo de investigación aunque, es que los paramagnones empujan los electrones sólo durante una milmillonésima de una millonésima de segundo, el tiempo suficiente para que los paramagnetos sean recolectores de energía viables.
El equipo de investigación, un grupo internacional de científicos del estado de Ohio, La Universidad Estatal de Carolina del Norte y la Academia de Ciencias de China (todos son autores iguales en este artículo de revista):comenzaron a probar paramagnons para ver si podían, en las circunstancias adecuadas, producir el giro necesario.
Lo que encontraron Heremans dijo, es lo que hacen los paramagnons, De hecho, producen el tipo de giro que empuja a los electrones.
Y eso, él dijo, podría hacer posible la recolección de energía.
