Investigadores de la Escuela de Tecnología Química de la Universidad de Aalto han aplicado la técnica de deposición de capa atómica (ALD) a la síntesis de materiales termoeléctricos. Convertir la energía residual en electricidad, Estos materiales son un medio prometedor para producir energía de forma rentable y sin emisiones de dióxido de carbono en el futuro.

Usando la deposición de la capa atómica, se sintetizaron películas delgadas de aproximadamente 100 nm de espesor a partir de óxido de zinc, un material termoeléctrico bien conocido. También se añadió aluminio o fósforo a las películas delgadas de óxido de zinc en concentraciones bajas, que mejoró las propiedades termoeléctricas del material sin cambiar su estructura cristalina.

El método de síntesis era muy adecuado para los procesos de crecimiento de películas delgadas que requieren una precisión particular. En el futuro, se puede utilizar para fabricar diferentes nanoestructuras para mejorar aún más las propiedades termoeléctricas del material.

'La optimización simultánea de diferentes propiedades termoeléctricas, como la conductividad térmica y eléctrica y el coeficiente de Seebeck, es un desafío porque una mejora en una propiedad generalmente conduce al deterioro en otra. Pero las nanoestructuras producidas por la técnica de deposición de capas atómicas nos ayudarán a superar este problema, 'explica Tommi Tynell, un candidato a doctorado.

Electricidad procedente del calor residual en las casas

Los generadores basados ​​en fenómenos termoeléctricos son dispositivos simples y confiables que también se adaptan a espacios incómodos. Los materiales utilizados en sus módulos hacen todo el trabajo de convertir la energía térmica en electricidad.

En el futuro, Podrían utilizarse, por ejemplo, en edificios residenciales donde, cuando se instala en paredes, pueden convertir el calor en electricidad. En vehículos, Los generadores termoeléctricos pueden ayudar a reducir el consumo de combustible. Si un generador fabricado con materiales termoeléctricos se instala cerca de un cuerpo humano, convierte el calor generado por el cuerpo en energía.

Los materiales termoeléctricos ya se han aplicado, por ejemplo, a la fabricación de frigoríficos de camping. Nuevos materiales, sin embargo, necesitan ser desarrollados porque los actuales son costosos y algo tóxicos.

Recientemente se han publicado dos trabajos de investigación sobre el tema en las publicaciones científicas Revista de ciencia de materiales y Revista de ciencia y tecnología del vacío A .