Багато пристроїв, які ми бачимо в повсякденному житті, виробляють тепло, що ніяк не використовується. Якщо суттю обігрівача чи праски і є вироблення тепла, то для холодильника чи навіть лампочки — це просто витрати енергії на непотрібні функції. А якщо це тепло почати знову перетворювати на «корисну» енергію? Такий підхід уже працює у промисловості, у автомобілях та інших великих джерелах тепла, але як це виглядатиме на побутовому рівні? Дослідники з Хуачжунського університету науки і технологій (Huazhong University of Science and Technology), здається, знайшли відповідь.
Уже майже 200 років вченим відомо, що деякі матеріали можуть перетворювати теплову енергію на електричну. Коли одна сторона такого матеріалу гарячіша за іншу, електрони переміщуються з гарячого боку на холодний, створюючи струм. Такі спеціальні напівпровідники використовуються в побуті переважно для вимірювання температури. Для успішного перетворення її на електроенергію, яку можна використовувати, потрібна різниця у сотні градусів.
Розробка команди Джун Чжоу (Jun Zhou) обходить це обмеження. Вони використовують термоелементи, що ґрунтуються на рідині, а не на твердих матеріалах, і не через електрони, а через рух заряджених молекул — іонів. Такий спосіб є менш ефективним, бо іони, пересуваючись матеріалом, переносять і тепло, зменшуючи різницю між гарячим і холодним кінцями.
Незважаючи на це, команда Чжоу змогла досягти значущих результатів із різницею лише у 50°C, використовуючи у якості провідника ферроцианід. Детальніше про перебіг реакції можна почитати у статті Роберта Ф. Сервіса (Robert F. Service) для Sciencemag. У результаті отриманий вченими елемент генерує вп’ятеро більше електроенергії, ніж попередні версії. Проте цей показник потрібно подвоїти, щоби пристрій мав комерційну цінність. Блок таких елементів розміром з книжку може живити світлодіодну лампу, вентилятор або мобільний телефон.
Наступним кроком у розробці стане підбір недорогого матеріалу, що зможе перебирати на себе якнайбільше «зайвого» тепла.
