Pesquisadores descobrem uma maneira de converter calor residual em eletricidade em escala nanométrica
p (a) Princípio de funcionamento esquemático. Acima:Designação dos componentes do sistema. Centro:configuração assimétrica com fluxo de corrente de carga à direita. Abaixo:configuração assimétrica com fluxo de corrente de carga à esquerda. Para obter detalhes, consulte o texto principal. (b) Imagem de microscopia eletrônica da amostra. O topo, parte de transporte de corrente do sistema é sombreada em azul, a parte inferior, onde as flutuações de tensão são fornecidas, em vermelho. Os respectivos QDs QDt e QDb são destacados em azul escuro e vermelho escuro. (c) Circuito equivalente com capacitâncias correspondentes. A corrente que passa pela parte superior é medida por meio de um picoamperímetro. As duas portas laterais superiores e suas tensões Vgl e Vgr controlam as condutâncias do canal esquerdo e direito, ao passo que Vgb influencia ambos os canais quase igualmente e muda os níveis de energia do QD. O Vnoise pode ser adicionado ao Vgb e fornece as flutuações que o dispositivo é capaz de corrigir. Crédito: Phys. Rev. Lett. 114, 146805 - Publicado em 10 de abril de 2015. DOI:10.1103 / PhysRevLett.114.146805
p (Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores que trabalha na Universidade de Würzburg, na Alemanha, mostrou que uma teoria desenvolvida para descrever uma maneira de converter calor residual em microeletrônica em eletricidade pode funcionar no mundo real. Em seu artigo publicado na revista
Cartas de revisão física , a equipe descreve como eles usaram pontos quânticos para criar um dispositivo de três terminais capaz de gerar eletricidade por meio da coleta de calor residual. p À medida que a microeletrônica ficou menor, o problema do calor residual tornou-se maior - não apenas o excesso de calor cria problemas para os componentes do sistema, também representa energia desperdiçada. Se esse calor pudesse ser convertido em eletricidade e usado para ajudar a operar dispositivos, isso permitiria que funcionassem por mais tempo usando menos energia da bateria. Neste novo esforço, a equipe que trabalha na Alemanha relata experimentos que conduziram usando pontos quânticos - e ideia proposta quatro anos atrás por uma equipe que trabalha na Universidade de Genebra - eles previram o uso de pontos quânticos para construir um dispositivo de três terminais que permitiria uma carga elétrica gerada a partir de um diferença de calor para passar de um terminal para outro sem permitir que o calor seja transferido também. Em seu laboratório, eles construíram um retificador (um dispositivo que converte corrente AC em DC) com base em dois tipos de pontos quânticos, um feito de arsenieto de gálio, o outro arsenieto de alumínio e gálio. Um dos pontos foi afixado a um circuito elétrico, que fornecia corrente alternada na forma de flutuações de voltagem - o outro ponto servia como receptor, permitindo que a corrente contínua fluísse para fora.
p Deve-se notar que os pesquisadores não converteram o calor residual em eletricidade, em vez disso, eles usaram flutuações de voltagem de uma fonte de voltagem para imitar o processo, que eles afirmam, prova que a ideia original pode funcionar. Eles foram forçados a seguir esse caminho porque ainda não existe tecnologia para medir as diferenças entre os dois pontos com precisão. A próxima etapa será modificar o dispositivo para converter o calor residual diretamente em eletricidade e, em seguida, descobrir uma maneira de medir os resultados. A equipe parece confiante de que sua abordagem funcionará e prevê que esses dispositivos logo chegarão aos produtos reais. p © 2015 Phys.org