Il calore di scarto può essere convertito in elettricità in modo più efficiente utilizzando materiali unidimensionali su nanoscala sottili come un atomo, inaugurando un nuovo modo di generare energia sostenibile, grazie a una nuova ricerca dell'Università di Warwick.

Guidati dai dottori Andrij Vasylenko, Samuele Marchi, Jeremy Sloan e David Quigley del Dipartimento di Fisica di Warwick, in collaborazione con le Università di Cambridge e Birmingham, i ricercatori hanno scoperto che i materiali termoelettrici più efficaci possono essere realizzati modellandoli nei nanofili più sottili possibili.

I materiali termoelettrici raccolgono il calore di scarto e lo convertono in elettricità e sono molto ricercati come fonte di energia rinnovabile ed ecologica.

Dott. Andrij Vasylenko, del Dipartimento di Fisica dell'Università di Warwick e primo autore dell'articolo, ha commentato:

"In contrasto con il materiale tridimensionale, i nanofili isolati conducono meno calore e più elettricità allo stesso tempo. Queste proprietà uniche producono un'efficienza senza precedenti di conversione da calore a elettricità in materiali unidimensionali".

I ricercatori, che includevano il gruppo del Dr. Andrew J. Morris dell'Università di Birmingham, stavano studiando la cristallizzazione del tellururo di stagno in nanotubi di carbonio estremamente stretti usati come modelli per la formazione di questi materiali nella loro forma dimensionale più bassa.

In una ricerca combinata teorico-sperimentale, sono stati in grado non solo di stabilire una dipendenza diretta tra la dimensione di un modello e una struttura risultante di un nanofilo, ma anche per dimostrare come questa tecnica possa essere utilizzata per la regolazione dell'efficienza termoelettrica del tellururo di stagno formato in nanofili di 1-2 atomi di diametro.

Il primo autore, il dott. Vasylenko, è entusiasta di ciò a cui questa ricerca potrebbe portare:

"Questo apre un'opportunità per la creazione di una nuova generazione di generatori termoelettrici, ma anche per l'esplorazione di materiali alternativi candidati per i termoelettrici tra elementi chimici abbondanti e non tossici".

Con una crescente domanda sia di miniatuarizzazione che di maggiore efficienza dei termoelettrici, la nanostrutturazione offre una strada praticabile per raggiungere entrambi gli obiettivi.

I loro risultati sono riportati sulla rivista ACS Nano .