Обычно улучшение термоэлектрических материалов зависит только от их свойств, но в этом случае успех пришёл благодаря изменению геометрии. Исследователи из Южной Кореи и США успешно разработали новую геометрию термоэлектрических материалов, которая раньше ограничивалась прямоугольными параллелепипедами. Новый дизайн, созданный с использованием передовых аддитивных технологий, значительно увеличивает выработку энергии.

Термоэлектрическая технология превращает тепло в электричество, например, тепло, образующееся как побочный продукт на фабриках, автомобильных двигателях и даже в человеческих телах. До сих пор исследования в области термоэлектрогенераторов были сосредоточены на улучшении свойств термоэлектрических материалов. Однако, несмотря на прогресс, их эффективность не достигла уровня экономической рентабельности.

Группа учёных из Пхоханского университета науки и технологии и Университета Джорджа Вашингтона продемонстрировала другой подход и доказала, что простое изменение формы и состава термоэлектрических материалов может повысить эффективность термоэлектрических генераторов. Промоделировав восемь различных геометрических структур, исследователи сравнили их производительность и обнаружили, что форма песочных часов превосходит все остальные в любых условиях генерации, согласно Science Daily.

Эксперименты показали, что форма песочных часов примерно в 3,6 раза эффективнее традиционных кубических термоэлектрических генераторов.

Используя технологию 3D-печати для создания сложных форм, учёные создали термоэлектрические материалы с уникальными дефектами, которые минимизируют теплопроводность материалов и улучшают их термоэлектрические характеристики до 2,0. Это самый высокий показатель для термоэлектрических материалов, созданных с помощью трёхмерной печати.

Возобновляемая энергия не только должна быть получена, но и использована своевременно. Американский стартап Fourth Power разрабатывает систему накопления энергии, которая будет стоить в десять раз меньше, чем литий-ионные аккумуляторы. В её основе лежит запатентованная технология теплопередачи.

Источник