Ученые из POSTECH и Университета Джорджа Вашингтона разработали новый термоэлектрический материал в форме песочных часов, который позволяет повысить эффективность производства энергии на 360% по сравнению с традиционными разработками.
Традиционно термоэлектрические материалы, преобразующие тепло в электричество, оптимизировались на основе присущих им свойств. Однако новое исследование, проведенное под руководством профессора Чже Сунг Сона и Сании ЛеБлан, демонстрирует, что изменение геометрии материала может значительно повысить его эффективность. Используя методы геометрического дизайна и 3D-печати, команда создала ряд форм, обнаружив, что конфигурация песочных часов неизменно превосходит кубовидные и другие геометрии в производстве энергии.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Energy, подчеркивается, что форма песочных часов снижает теплопроводность и повышает индекс термоэлектрической эффективности (ZT) до 2,0 — самого высокого показателя, достигнутого с помощью 3D-печати. Эта инновация не только оптимизирует преобразование тепла в электричество, но и открывает путь к более широкому применению в устойчивой энергетике, включая термоэлектрическое охлаждение, пишут ученые.