Термоэлектрические материалы могут преобразовывать тепло в электрическую энергию в соответствии с так называемым эффектом Зеебека: если существует разница температур между двумя концами такого материала, между ними может возникнуть электрическое напряжение. Количество электрической энергии, которая может генерироваться при данной разности температур, измеряется так называемым значением ZT: чем выше значение ZT материала, тем лучше его термоэлектрические свойства.
Рекордные на сегодняшний день значения ZT находятся в диапазоне от 2,5 до 2,8. Теперь исследователи создали материал, который превосходит предыдущий максимум вдвое — его ZT составляет от 5 до 6.
Материал представляет собой тонкий сплав железа, ванадия, вольфрама и алюминия, нанесенный на кристалл кремния. Новый материал настолько эффективен, что его можно использовать для обеспечения энергией датчиков или даже небольших компьютерных процессоров. Вместо того, чтобы подключать небольшие электрические устройства к кабелям, материал может самостоятельно генерировать электричество из-за разницы температур, говорится в исследовании.
Ранее ученые из Университета Иллинойса с помощью математического моделирования и анализа движения атомов в кристалле определила общий механизм, регулирующий рост кристаллов. Открытие позволит быстро и эффективно выращивать кристаллы для промышленности, электроники и медицины.