p Os materiais termoelétricos podem converter o calor residual diretamente em eletricidade. Tommi Tynell, M.Sc., que é doutorando na Escola de Tecnologia Química da Aalto University, desenvolveu materiais termoelétricos híbridos que combinam propriedades úteis de diferentes tipos de materiais. p Ele descobriu que, adicionando camadas orgânicas entre as camadas de zinco, é possível melhorar o desempenho de materiais termoelétricos. As camadas orgânicas também são consideradas como tendo um grande efeito na redução da condutividade térmica, o que seria muito útil em materiais termoelétricos.

p “O desenvolvimento de materiais termoelétricos mais eficientes é um grande desafio, porque as propriedades físicas que afetam o desempenho dos materiais não são independentes umas das outras. A otimização de um material é muito difícil, porque conforme você melhora um recurso, outras propriedades podem se deteriorar ao mesmo tempo, "diz Tynell.

p O maior obstáculo à ampla utilização de geradores termelétricos é a baixa eficiência dos materiais termelétricos atualmente conhecidos. Além disso, os melhores compostos existentes não suportam as altas temperaturas exigidas e freqüentemente contêm elementos raros e prejudiciais.

p Materiais ecológicos

p Em sua pesquisa de doutorado, Tynell adicionou camada sobre camada de estruturas em nanoescala, examinando sua formação usando raios-X e dispositivos infravermelhos. Na pesquisa, filmes finos de óxido de zinco foram usados, porque o óxido de zinco é um dos materiais de óxido termoelétrico mais promissores. Os materiais óxidos são ecologicamente corretos e, por sua vez, sua disponibilidade não é um problema. Acredita-se que eles terão um papel importante no futuro desenvolvimento de tecnologias de energia sustentável.

p A Tynell combinou a deposição da camada atômica e a deposição da camada molecular e, assim, conseguiu fabricar uma superrede híbrida composta de compostos orgânicos e inorgânicos. A deposição da camada atômica é um processo de nanofabricação controlado com extrema precisão. O processo foi usado para produzir nanoestruturas em camadas de cem nanômetros de espessura, com camadas orgânicas extremamente finas alternando com camadas inorgânicas mais espessas. Três materiais de origem diferentes foram usados ​​para a substância orgânica:hidroquinona, 4-aminofenol e 4, 4'-oxidianilina. Todas as moléculas orgânicas testadas influenciaram as propriedades termoelétricas do filme fino de óxido de zinco.

p "Embora as estruturas dos materiais de partida fossem bastante semelhantes, o tamanho do efeito foi bastante variável dependendo do material de origem. A hidroquinona foi a mais aplicável dos três, porque formou as estruturas desejadas com mais facilidade. "

p Pesquisa única

p Tommi Tynell fez sua tese de doutorado no grupo de pesquisa da Professora Maarit Karppinen da Academia. Karppinen e sua equipe estudaram materiais termoelétricos por uma dúzia de anos. A pesquisa do grupo é única na medida em que é raro o uso de materiais híbridos em pesquisas termelétricas. Apenas alguns grupos de pesquisa no mundo estão atualmente focados na investigação das propriedades de materiais híbridos. Com a captação de energia termelétrica, será possível reduzir nossa dependência das fontes tradicionais de energia. O calor residual inexplorado está disponível em todos os lugares. Por exemplo, é produzido em processos industriais e domésticos, e escapamentos de automóveis também produzem calor desperdiçado. A pesquisa de Tommi Tynell é um passo no sentido de poder tirar proveito do calor que atualmente está desaparecendo no ar.