Nový materiál zlomil rekord v přeměně tepla na elektřinu

Vrstva železa, vanadu, wolframu a hliníku, která je potažená na krystalu křemíku, funguje jako nevídaný termoelektrický generátor. Pozoruhodný materiál je natolik účinný, že by mohl díky tepelným rozdílům pohánět senzory nebo malá elektronická zařízení. Vyloženě se nabízí jeho uplatnění v Internetu věcí.

Termoelektrické materiály dovedou pozoruhodnou věc. Z tepla vytvoří elektřinu, díky takzvanému Peltier-Seebeckově jevu. K tomu dochází, když jsou na termoelektrickém materiálu místa s rozdílnými teplotami. Rozdíl teplot v takovém případě vede ke vzniku elektrického napětí a proudění elektrického proudu.

Množství elektřiny, které může být „vytěženo“ při daném rozdílu teplot, udává hodnota označovaná jako ZT. Čím vyšší je hodnota ZT určitého materiálu, tím jsou lepší jeho termoelektrické vlastnosti. Do této chvíle měly nejlepší známé termoelektrické materiály hodnotu ZT kolem 2,5 až 2,8. Ernst Bauer z Technische Universität Wien (TU Wien) a jeho kolegové teď vyvinuli kompletně nový materiál, jehož hodnota ZT je mezi 5 a 6. Jde o krystal křemíku, který je potažený tenkou vrstvou železa, vanadu, wolframu a hliníku.

Materiál z vídeňské techniky je tak úžasně efektivní v přeměně tepla na elektřinu, že by mohl bez větší námahy získávat energii pro senzory nebo i malé počítačové procesory. Malá elektronická zařízení by už nebylo nutné připojovat ke zdrojům elektřiny, ale k jejich pohonu by postačily rozdíly teplot, které využívá termoelektrický materiál. Výzkum pozoruhodného materiálu zveřejnil časopis Nature.

Článek pokračuje na www.osel.cz.