Un recente studio condotto dai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha fatto luce su come l’aggiunta di impurità ai materiali termoelettrici influisce sulle loro proprietà meccaniche. I materiali termoelettrici sono semiconduttori in grado di convertire il calore in elettricità e hanno potenziali applicazioni in vari campi, come la raccolta di energia e i sistemi di raffreddamento. Tuttavia, le proprietà meccaniche di questi materiali vengono spesso trascurate, il che può limitarne le applicazioni pratiche.

Lo studio del MIT si è concentrato sul tellururo di bismuto (Bi2Te3), un materiale termoelettrico comunemente usato. I ricercatori hanno introdotto diversi tipi di impurità nel Bi2Te3 e poi hanno caratterizzato le proprietà meccaniche del materiale, tra cui durezza, resistenza alla frattura e modulo di Young.

Lo studio ha rivelato che l'aggiunta di impurità al Bi2Te3 può alterarne significativamente le proprietà meccaniche. Ad esempio, l'aggiunta di impurità di antimonio (Sb) ha aumentato la durezza del materiale e la resistenza alla frattura riducendone il modulo di Young. D'altra parte, l'aggiunta di impurità di selenio (Se) ha avuto l'effetto opposto, diminuendo la durezza del materiale e la resistenza alla frattura ma aumentandone il modulo di Young.

Questi risultati forniscono preziose informazioni sulla relazione tra le impurità e le proprietà meccaniche dei materiali termoelettrici. Selezionando e controllando attentamente il tipo e la concentrazione delle impurità, è possibile ottimizzare le proprietà meccaniche di questi materiali per applicazioni specifiche. Ciò potrebbe portare allo sviluppo di dispositivi termoelettrici più robusti e durevoli.

Le implicazioni dello studio vanno oltre il campo dei materiali termoelettrici. I risultati evidenziano l'importanza di considerare le proprietà meccaniche dei materiali durante la progettazione e lo sviluppo di materiali funzionali per varie applicazioni. Comprendendo come le impurità influenzano le proprietà meccaniche, ricercatori e ingegneri possono creare materiali che soddisfano le esigenze specifiche dell'uso previsto.