p Universidade da Califórnia, O engenheiro de Irvine inventou um método para analisar nanofios em temperaturas próximas de 800 graus Fahrenheit em experimentos inéditos, mostrando o papel valioso que os materiais podem desempenhar na conversão do excesso de calor de máquinas e aparelhos eletrônicos em eletricidade utilizável. p "Fabricantes de automóveis e startups de tecnologia estão tentando utilizar e comercializar aplicações de conversão de calor em eletricidade, mas primeiro eles precisam de blocos de construção altamente eficientes para fazer isso acontecer, "disse Jaeho Lee, Professor assistente de engenharia mecânica e aeroespacial da UCI e autor principal de um estudo na edição atual da Nano Letras . "Nosso trabalho verifica o que os engenheiros esperavam há muito tempo:que certos materiais teriam boas propriedades termoelétricas em escala nanométrica, mesmo em altas temperaturas."

p Ele e seus colegas conseguiram esse resultado por meio da personalização inteligente de uma câmara de vácuo disponível comercialmente e equipamentos relacionados. Acabado de sair da prateleira e acelerado até o calor intenso para outros experimentos, o aparelho derreteria revestimentos de fios e destruiria os adesivos usados ​​para fundir chips de nanofios a seus suportes.

p A equipe amenizou esses problemas empregando fios e parafusos tolerantes ao calor em vez de colas para manter as peças no lugar. Eles também criaram uma plataforma de montagem de amostra exclusiva que minimiza a perda de calor e permite que os pesquisadores controlem a temperatura dos nanofios com alta precisão.

p Um dos objetivos fundamentais da área de pesquisa de Lee é desacoplar a condutividade elétrica e a temperatura para produzir energia a partir do calor residual, e seu trabalho na UCI está demonstrando que os nanofios de silício podem ser os materiais certos para o trabalho.

p As descobertas do estudo, conduzido quando Lee era um pós-doutorado no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, também pavimenta o caminho para outros experimentos de calor extremo, de acordo com o cientista de materiais da UCI Allon Hochbaum, que não participou da pesquisa.

p "O novo trabalho de Jaeho desenvolve a capacidade de medir a condutividade térmica de materiais em nanoescala em temperaturas mais altas do que era possível anteriormente, "disse ele." Isso permite a caracterização de substâncias termelétricas promissoras de alta temperatura, como nanofios de silício, sob condições semelhantes à sua temperatura operacional ideal. "

p Em sua busca para reciclar o calor residual, engenheiros estão procurando elementos que permitam o fluxo suave de eletricidade enquanto resistem ao calor. A granel, o silício é um bom transmissor de eletricidade e calor. Mas os cientistas há muito tempo testemunham uma queda acentuada na condutividade térmica ao lidar com silício em escalas de micro e nanômetro.

p "O calor se espalha com os limites da superfície, então quando você faz um nanofio, a condutividade térmica pode ser tão baixa quanto duas ordens de magnitude menor do que a condutividade térmica do material a granel, "Lee disse.