Forskere finder en måde at konvertere spildvarme til elektricitet på nanoskala

(Phys.org) - Et team af forskere, der arbejder ved Tysklands universitet i Würzburg, har vist, at en teori udviklet til at beskrive en måde at omdanne spildvarme i mikroelektronik til elektricitet kan fungere i den virkelige verden. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , teamet beskriver, hvordan de brugte kvantepunkter til at oprette en tre terminalenhed, der er i stand til at generere elektricitet ved at høste spildvarme.

Efterhånden som mikroelektronik er blevet mindre, problemet med spildvarme er vokset sig større - ikke kun skaber overskydende varme problemer for systemkomponenter, det repræsenterer også spild af energi. Hvis den varme kunne konverteres til elektricitet og bruges til at hjælpe med at køre enheder, det ville give dem mulighed for at køre længere, mens de bruger mindre batteristrøm. I denne nye indsats, holdet, der arbejder i Tyskland, rapporterer om eksperimenter, de har udført ved hjælp af kvantepunkter - og idé foreslået for fire år siden af ​​et team, der arbejder ved universitetet i Genève - de forestillede sig at bruge kvantepunkter til at konstruere en tre terminalenhed, der ville tillade en elektrisk ladning genereret fra en varmeforskel at passere fra en terminal til en anden uden at tillade varmen at overføre så godt. I deres laboratorium, de byggede en ensretter (en enhed, der konverterer vekselstrøm til DC) baseret på to typer kvantepunkter, en fremstillet af galliumarsenid, det andet aluminium gallium arsenid. En af prikkerne blev fastgjort til et elektrisk kredsløb, som gav vekselstrøm i form af spændingsudsving - den anden prik fungerede som modtageren, der tillod jævnstrøm at strømme ud.

Det skal bemærkes, at forskerne faktisk ikke har konverteret spildvarme til elektricitet, i stedet har de brugt spændingsudsving fra en spændingskilde til at efterligne processen, som de hævder, beviser, at den oprindelige idé kunne fungere. De blev tvunget til at tage denne rute, fordi teknologien endnu ikke findes til at måle forskellene mellem de to prikker nøjagtigt. Det næste trin vil være at ændre enheden til at konvertere spildvarmen direkte til elektricitet og derefter finde en måde at måle resultaterne på. Teamet ser ud til at være overbevist om, at deres tilgang vil fungere og forudsiger, at sådanne enheder snart vil finde vej til egentlige produkter.

© 2015 Phys.org