Termoelektrický křemíkový materiál dosáhl rekordně nízkých hodnot tepelné vodivosti

Výzkumníci teoreticky demonstrovali nejnižší hodnotu přenosu tepla, neboli tepelné vodivosti, v jakémkoliv materiálu na bázi křemíku.

Nový materiál, kterým je polykrystalický křemíkový nanodrát, překonal hned dva limity: Casimirův efekt a amorfní limit. Casimirův efekt je teorie popisující tepelnou vodivost nanostruktur a jeho porušení znamená, že tepelná vodivost nového materiálu je nižší, než hodnota předpovězená Casimirovým efektem.

Amorfní limit je považován za nejnižší tepelnou vodivost materiálu, jelikož amorfní struktury silně rozptylují nositele tepla. Díky unikátní konstrukci má polykrystalický křemíkový nanodrát třikrát nižší tepelnou vodivost v porovnání s hodnotou amorfních křemíkových materiálů.

Výzkumníci očekávají, že nový materiál by mohl najít největší využití v termoelektrických aplikacích. Přeměnou tepelné energie na elektřinu nabízí termoelektrické materiály cestu, jak zachytit část odpadního tepla vyzařovaného např. výfuky automobilů, elektrárnami a různými přístroji a přeměnu tepla na užitečnou energii.

Celý článek na Phys.org

Image Credit: Adobe Stock

-jk-