Термоэлектрические материалы можно использовать для получения электрической энергии везде, где есть разница температур между двумя поверхностями. К примеру, если в одежду вплести нити из термоэлектрического материала, то можно получать необходимое для подзарядки аккумулятора мобильного телефона электричество за счет разницы температуры тела человека и температуры более холодного окружающего воздуха. В мире существует достаточно большое количество термоэлектрических материалов, обладающих высокой эффективностью преобразования, но некоторые их компоненты достаточно редки, некоторые весьма токсичны, а сложный синтез таких материалов делает их достаточно дорогими. Недавно группе ученых из Мичиганского государственного университета удалось разработать новый тип термоэлектрического материала, достаточно простого и недорогого, благодаря чему технологии с использованием такого материала могут стать вполне жизнеспособными.
Новый термоэлектрический материал был разработан группой ученых из Мичиганского государственного университета, возглавляемой профессором Дональдом Морелли (Prof. Donald Morelli). В основе состава нового материала лежат вещества, входящие в состав некоторых минералов, полезных ископаемых, имеющихся в изобилии в недрах Земли и относящихся к виду тетраэдритов (tetrahedrites). Процесс производства нового термоэлектрического материала заключается в измельчении в порошок «обыкновенных и распространенных» материалов, в спекании их в кристаллы необходимой формы с помощью высокой температуры и давления.
«Компоненты обычных термоэлектрического материалов можно выделить из полезных ископаемых. Затем потребуется их очистка и смешивание в определенных пропорциях для получения материала с высокими показателями термоэлектрического эффекта» — рассказывает Дональд Морелли. — «Но такое производство требует использования сложных технологий и процессов, что требует много времени и обуславливает высокую стоимость конечной продукции. Разработанный нами метод позволяет обойти большую часть вышеописанных проблем».Простота производства и дешевизна нового материала позволят создавать на его основе устройства, собирающие энергию из источников вторичного тепла, таких как выхлопные трубы двигателей внутреннего сгорания, трубы тепловых электростанций и промышленных предприятий, домашние бытовые и кухонные печи.
Информация о данных исследованиях была опубликована в одном из последних выпусков журнала Advanced Energy Materials.
