Una Universidad de California, El ingeniero de Irvine ha inventado un método para analizar nanocables a temperaturas cercanas a los 800 grados Fahrenheit en los primeros experimentos. mostrando el valioso papel que podrían desempeñar los materiales en la conversión del exceso de calor de las máquinas y la electrónica en electricidad utilizable.

"Los fabricantes de automóviles y las nuevas empresas tecnológicas están tratando de utilizar y comercializar aplicaciones de calor a electricidad, pero primero necesitan bloques de construcción altamente eficientes para que eso suceda, "dijo Jaeho Lee, Profesor asistente de la UCI de ingeniería mecánica y aeroespacial y autor principal de un estudio en la edición actual de Nano letras . "Nuestro trabajo verifica lo que los ingenieros han esperado durante mucho tiempo:que ciertos materiales tendrían buenas propiedades termoeléctricas a escala nanométrica incluso a altas temperaturas".

Él y sus colegas pudieron lograr este resultado mediante la personalización inteligente de una cámara de vacío disponible comercialmente y equipos relacionados. Recién salido del estante y acelerado a un calor intenso para otros experimentos, el aparato fundiría los revestimientos de los cables y destruiría los adhesivos utilizados para fusionar los chips de nanocables en sus soportes.

El equipo alivió estos problemas empleando cables y tornillos tolerantes al calor en lugar de pegamentos para mantener las piezas en su lugar. También crearon una plataforma de montaje de muestras única que minimiza la pérdida de calor y permite a los investigadores controlar la temperatura de los nanocables con alta precisión.

Uno de los objetivos fundamentales del área de investigación de Lee es desacoplar la conductividad eléctrica y la temperatura para producir energía a partir del calor residual. y su trabajo en UCI está demostrando que los nanocables de silicio pueden ser los materiales adecuados para el trabajo.

Los hallazgos del estudio, realizado cuando Lee era un becario postdoctoral en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, también allanan el camino para otros experimentos de calor extremo, según el científico de materiales de la UCI, Allon Hochbaum, que no participó en la investigación.

"El nuevo trabajo de Jaeho desarrolla la capacidad de medir la conductividad térmica de materiales a nanoescala a temperaturas más altas de lo que era posible anteriormente, ", dijo." Esto permite la caracterización de sustancias termoeléctricas de alta temperatura prometedoras, como los nanocables de silicio, en condiciones similares a su temperatura óptima de funcionamiento ".

En su búsqueda por reciclar el calor residual, Los ingenieros buscan elementos que permitan un flujo suave de electricidad al tiempo que resisten el calor. Al por mayor, El silicio es un buen transmisor tanto de electricidad como de calor. Pero los científicos han sido testigos durante mucho tiempo de una fuerte disminución de la conductividad térmica cuando se trata de silicio a escalas micro y nanométricas.

"El calor se dispersa con los límites de la superficie, así que cuando haces un nanoalambre, la conductividad térmica podría ser tan baja como dos órdenes de magnitud menor que la conductividad térmica del material a granel, "Dijo Lee.