Um estudo recente conduzido por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) esclareceu como a adição de impurezas a materiais termoelétricos afeta suas propriedades mecânicas. Os materiais termoelétricos são semicondutores que podem converter calor em eletricidade e têm aplicações potenciais em diversos campos, como coleta de energia e sistemas de resfriamento. No entanto, as propriedades mecânicas destes materiais são muitas vezes negligenciadas, o que pode limitar as suas aplicações práticas.

O estudo do MIT concentrou-se no telureto de bismuto (Bi2Te3), um material termoelétrico comumente usado. Os pesquisadores introduziram diferentes tipos de impurezas no Bi2Te3 e então caracterizaram as propriedades mecânicas do material, incluindo dureza, tenacidade à fratura e módulo de Young.

O estudo revelou que a adição de impurezas ao Bi2Te3 pode alterar significativamente suas propriedades mecânicas. Por exemplo, a adição de impurezas de antimônio (Sb) aumentou a dureza e a tenacidade à fratura do material, ao mesmo tempo que reduziu seu módulo de elasticidade. Por outro lado, a adição de impurezas de selênio (Se) teve o efeito oposto, diminuindo a dureza e a tenacidade à fratura do material, mas aumentando seu módulo de elasticidade.

Essas descobertas fornecem informações valiosas sobre a relação entre impurezas e as propriedades mecânicas dos materiais termoelétricos. Ao selecionar e controlar cuidadosamente o tipo e a concentração de impurezas, é possível otimizar as propriedades mecânicas destes materiais para aplicações específicas. Isto poderia levar ao desenvolvimento de dispositivos termoelétricos mais robustos e duráveis.

As implicações do estudo vão além do campo dos materiais termoelétricos. As descobertas destacam a importância de considerar as propriedades mecânicas dos materiais ao projetar e desenvolver materiais funcionais para diversas aplicações. Ao compreender como as impurezas influenciam as propriedades mecânicas, pesquisadores e engenheiros podem criar materiais que atendam às demandas específicas do uso pretendido.