Нови по-ефективни термоелектрици

Международен научноизследователски екип, с участието на Мичиганския университет и Националния институт на Тендал от Ирландия, съобщи, че е създаден и потвърден модел, обясняващ поведението на нов клас уникални сплави – т.нар. mismatched alloys – сбор от елементи, които не се смесват по естествен път и чрез използване на традиционните техники.
Този вид сплави на несмесващи се помежду си елементи имат доста необичайни свойства. Добавянето на минимални количества от някой елемент променя драматично оптичните и електрическите свойства на сплавта.
Например една подобна сплав на галий, арсенид и нитрид, с добавка на азот, демонстрира способност да конвертира инфрачервената част от спектъра в електричество. Използваните до момента материали за производството на фотоволтаични клетки не можеха да конвертират тази част от спектъра.
Учените използват уникална техника (molecular beam epitaxy), за да смесят азотните атоми с останалите елементи на сплавта. Тази техника представлява изпаряване на чистите елементи и смесването им във вакуумна среда.
Учените измерили способност-та на сплавта да конвертира топлината в електричество, като също така искали да установят дали азотните атоми в количество 10 части на милион са включени като единични атоми, или са формирали азотни клъстери. Потвърдило се формирането на клъстери, което в много по-голяма степен позволява да се обяснят необичайните свойства на този вид сплави.
„Ако се научим да контролираме формирането на тези клъстери, ще можем да създадем материали, които са много по-ефективни в преобразуването на светлината и топлината в електричество – казва професор Голдман от Мичиганския университет – Това означава че подобни високоефективни термоелектрици ще са практически приложими в генерирането на електричество от отпадната топлина, да кажем, на автомобилните двигатели или електроцентралите.“