p Foi proposto um novo tipo de motor em nanoescala que usaria pontos quânticos para gerar eletricidade a partir do calor residual, potencialmente tornando os microcircuitos mais eficientes. p "O sistema é realmente simples, que explora certas propriedades dos pontos quânticos para coletar calor, "Disse o professor Andrew Jordan, da Universidade de Rochester." Apesar dessa simplicidade, a energia que poderia gerar ainda é maior do que qualquer outro nano motor que foi considerado até agora. "Os motores seriam microscópicos em tamanho, e não tem partes móveis. Cada um produziria apenas uma pequena quantidade de energia - um milionésimo ou menos do que uma lâmpada usa. Mas, ao combinar milhões de motores em uma estrutura em camadas, Jordan diz que um dispositivo com uma área de uma polegada quadrada pode produzir cerca de um watt de energia para cada diferença de um grau na temperatura. Um número suficiente deles pode fazer uma diferença notável no consumo de energia de um computador.

p Um artigo descrevendo o novo trabalho está sendo publicado em Revisão Física B por Jordan, um professor de física teórica, e seus colaboradores, Björn Sothmann e Markus Buttiker, da Universidade de Genebra, e Rafael Sánchez do Instituto de Ciências de Materiais de Madrid. Jordan explicou que cada um dos nano motores propostos é baseado em dois pontos quânticos adjacentes, com a corrente fluindo através de um e depois do outro. Os pontos quânticos são sistemas fabricados que, devido ao seu pequeno tamanho, agem como objetos da mecânica quântica, ou átomos artificiais.

p O caminho que os elétrons devem seguir em ambos os pontos quânticos pode ser ajustado para ter uma inclinação ascendente. Para subir esta colina (elétrica), elétrons precisam de energia. Eles retiram a energia do meio da região, que é mantido quente, e usar essa energia para sair do outro lado, mais alto na colina. Isso remove o calor de onde ele está sendo gerado e o converte em energia elétrica com alta eficiência.

p Para fazer isso, o sistema faz uso de um efeito mecânico quântico chamado tunelamento ressonante, o que significa que os pontos quânticos atuam como filtros de energia perfeitos. Quando o sistema está no modo de tunelamento ressonante, elétrons só podem passar pelos pontos quânticos quando eles têm uma energia específica que pode ser ajustada. Todos os outros elétrons que não possuem essa energia são bloqueados.

p Os pontos quânticos podem ser cultivados em uma forma de automontagem a partir de materiais semicondutores. Isso permite uma maneira prática de produzir muitos desses minúsculos motores como parte de uma matriz maior, e em várias camadas, que os autores chamam de configuração Swiss Cheese Sandwich.

p A quantidade de energia elétrica produzida depende da diferença de temperatura em todo o coletor de energia - quanto maior a diferença de temperatura, quanto maior a potência que será gerada. Isso requer um bom isolamento entre as regiões quentes e frias, Jordan diz.