Así como los alquimistas siempre soñaron con convertir el metal común en oro, sus homólogos físicos del siglo XIX soñaban con convertir eficientemente el calor en electricidad, un campo llamado termoeléctrico. Estos científicos sabían desde hacía mucho tiempo que, en la conducción de materiales, el flujo de energía en forma de calor va acompañado de un flujo de electrones. Lo que no sabían en ese momento es que se necesitan sistemas de escala nanométrica para que el flujo de carga y el calor alcance un nivel de eficiencia que no se puede lograr con sistemas de mayor escala. Ahora, en un artículo publicado en EPJ B , Barbara Szukiewicz y Karol Wysokiński de la Universidad Marie Curie-Skłodowska, en Lublin, Polonia ha demostrado la importancia de los efectos termoeléctricos, que no se modelan fácilmente, en nanoestructuras.
Desde la década de 1990, Los científicos han estudiado el desarrollo de una generación de energía eficiente a partir de nanoestructuras como los puntos cuánticos. Su ventaja:muestran una mayor eficiencia de conversión de energía que conduce a la aparición de termoeléctricos a nanoescala. Los autores evalúan el rendimiento termoeléctrico de modelos hechos de dos puntos cuánticos, que están acoplados electrostáticamente, conectados a dos electrodos mantenidos a una temperatura diferente y un solo punto cuántico con dos niveles. Primero, utilizan el enfoque teórico basado en aproximaciones para calcular la denominada figura de mérito termoeléctrico, se espera que sea alto para sistemas con alta eficiencia de conversión de energía. Luego, calcularon los flujos de carga y calor como un medio para definir la eficiencia del sistema.
Descubrieron que los resultados de los cálculos directos que daban el rendimiento real (a diferencia del teórico) del sistema eran menos optimistas. Para la mayoría de los parámetros con un rendimiento excelente, las predicciones calculadas resultaron ser sorprendentemente pobres. Estos hallazgos revelan que los efectos que no se formalizan fácilmente mediante ecuaciones son importantes a nanoescala. Esta, Sucesivamente, pide nuevas formas de optimizar las estructuras antes de que puedan utilizarse para la recolección de energía a nanoescala.
