Imagen de microscopio electrónico de barrido transversal de la película independiente Ni / MWNT.
Donde se hace el trabajo hay calor residual, pero la investigación está avanzando hacia formas de aprovechar el calor para que esta energía no se desperdicie. Los dispositivos para convertir calor en energía mecánica y luego en energía eléctrica han atraído un interés particular porque producen voltajes más altos que pueden superar a los dispositivos termoeléctricos de Seebeck. que convierten el calor directamente en energía eléctrica. Sin embargo, Los dispositivos de conversión de energía térmica a mecánica han sido hasta ahora grandes, baños de calor pesados y voluminosos requeridos y temperaturas de funcionamiento significativamente superiores a la temperatura ambiente. Ahora, Takashi Ikuno, Tatsuo Fukano, Kazuo Higuchi y Yasuhiko Takeda han desarrollado una tira simple 'bimorfo' de solo milímetros de largo, que convierte el calor en energía mecánica a temperaturas inferiores a 100 ℃, y bajo una diferencia de temperatura de tan solo 5 ℃.
La tira bimorfo es una película independiente (FSF) con un compuesto de nanotubos de carbono de paredes múltiples (MWNT) en un lado y níquel en el otro. El níquel se expande mucho más fácilmente que el compuesto MWNT, y esto hace que la tira se doble cuando entra en contacto con una superficie caliente. Cuando la tira se dobla, el níquel se aleja de la superficie caliente, donde se enfría rápidamente debido a la baja capacidad calorífica de la tira. Al enfriar, la tira se extiende hacia la placa calefactora donde se vuelve a calentar, y así se dobla y se estira continuamente, generando energía mecánica.
La baja masa y el pequeño tamaño de la tira bimorfa son clave para su alta sensibilidad al calor, y también lo hacen ideal para la integración en microdispositivos. La sensibilidad al calor se puede mejorar aún más alineando los nanotubos de carbono en la capa compuesta. Los investigadores concluyen, "Creemos que los MWNT-FSF desarrollados en este estudio podrían ser uno de los componentes básicos de los nanodispositivos de conversión de energía".