Две трети всей потребляемой человечеством энергии теряется в виде тепла. Однако, можно вернуть назад хотя бы часть потерянного, если использовать термоэлектрики — материалы, превращающие тепловую энергию в электричество. В этом смысле очень отрадно, что учёным удалось совершить настоящий прорыв в этой области. 19 сентября 2012 года в журнале Nature опубликована научная работа группы физиков из Северно-западного университета в Иллинойсе и Мичиганского университета. Им удалось получить термоэлектрический материал с рекордным коэффициентом преобразования тепла в электричество 15% — это вдвое больше, чем у самого популярного термоэлектрика, теллурида свинца.
Все термоэлектрики обладают одним свойством: при появлении разницы температур в них начинается движение электронов от одного конца в другой. Термоэлектрическими свойствами обладают тысячи веществ, чаще всего металлы и их соединения: оксиды, сульфиды, селениды, теллуриды, фосфиды, карбиды и др. Но лишь немногие из этих материалов обладают достаточно высоким коэффициентом преобразования тепла в электричество, который позволяет их практическое использование для прямой генерации тока. Даже у самых лучших этот коэффициент не превышает 5-7%.
Показатель 15% является абсолютным рекордом. Что интересно, новый материал с таким коэффициентом создан на базе того же самого теллурида свинца, кристаллическая решётка которого была особым уровнем нарушена (деструктурирована) с помощью теллурида сурьмы.
Кстати, в марсоходе Curiosity тоже используется радиоизотопный термоэлектрический генератор. Он генерирует ток из тепла, производимого миниатюрным ядерным реактором.
