p A pressão melhora a capacidade dos materiais de transformar calor em eletricidade e pode potencialmente ser usada para criar geradores limpos, de acordo com o novo trabalho de uma equipe que inclui Alexander Goncharov e Viktor Struzhkin de Carnegie publicado em Materiais da Natureza . p Fontes alternativas de energia são fundamentais para combater as mudanças climáticas causadas pelas emissões de carbono. Compostos com capacidade termoelétrica podem converter a energia térmica inata, necessidade física de se espalhar de um lugar quente para um lugar frio em energia - colhendo eletricidade do diferencial de temperatura. Em teoria, geradores construídos com esses materiais podem ser usados ​​para recuperar eletricidade do calor "desperdiçado" emitido por outros processos, fazendo contribuições importantes para o orçamento de energia da nação.

p Contudo, os engenheiros não conseguiram melhorar o desempenho à temperatura ambiente de nenhum material termoelétrico em 60 anos, o que significa que os dispositivos construídos para tirar proveito dessa capacidade são práticos apenas para algumas aplicações muito específicas, incluindo gasodutos remotos e espaçonaves.

p "Nossa medição da eficiência da termeletricidade à temperatura ambiente não mudou em mais de meio século, "disse Goncharov." Os compostos termoelétricos demonstraram desempenho melhorado em altas temperaturas, mas realmente precisamos que funcionem bem em temperatura ambiente para aproveitar ao máximo seu potencial de energia verde. "

p Este é precisamente o tipo de problema que a ciência material é adequada para abordar.

p A equipe de pesquisa - liderada por Liu-Cheng Chen, do Centro de Pesquisa Avançada de Ciência e Tecnologia de Alta Pressão - descobriu que poderia melhorar a capacidade termoelétrica do seleneto de chumbo aplicando pressão e misturando partículas carregadas de cromo.

p Ao apertar o material na célula da bigorna de diamante - que agia como uma espécie de "pressão química" - e adicionar o cromo, o seleneto de chumbo foi encorajado a empreender um rearranjo estrutural em nível atômico, permitindo a demonstração mais eficiente de geração termoelétrica à temperatura ambiente já registrada.

p Menos de 30, 000 vezes a pressão atmosférica normal, o seleneto de chumbo dopado com cromo foi capaz de produzir eletricidade com a mesma eficiência que os materiais termoelétricos de alto desempenho produzem a 27 graus Celsius (80 graus Fahrenheit).

p “Nosso trabalho apresenta uma nova forma de utilizar técnicas de compressão para melhorar o desempenho termelétrico, nos aproximando de aplicações práticas que podem ajudar a combater as mudanças climáticas, "concluiu Xiao-Jia Chen do Centro de Pesquisa Avançada de Ciência e Tecnologia de Alta Pressão (ex-Carnegie).