Una nuova frontiera per i materiali termoelettrici

Una nuova frontiera per i materiali termoelettrici
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Un team di ricercatori avrebbe trovato una soluzione alle limitazioni della termoelettricità, quella branca della fisica che studia i diversi fenomeni di conversione del calore in elettricità (e viceversa).

Infatti quasi tutti i materiali mostrano qualche proprietà termoelettrica, tuttavia nella maggior parte dei casi si tratta di fenomeni talmente insignificanti da risultare trascurabili; sono invece pochi i cosiddetti "materiali termoelettrici", quelli cioè che presentano proprietà termoelettriche rilevanti, e che per questo possono essere impiegati concretamente per sfruttare i princìpi della termoelettricità.

Un articolo pubblicato su “Science Advances” analizza l’inefficienza dei materiali termoelettrici attuali, che presentano criticità sia dal punto di vista della sostenibilità economica che ambientale, limitandone l’utilizzo a una “nicchia” di applicazioni specifiche, come per esempio l'esplorazione spaziale.
Tuttavia la ricerca, condotta dal dottor Olivier Delaire della Duke University, ha scoperto che l’utilizzo di metalli leggeri anziché pesanti, diversamente da quanto si pensava, può essere più efficiente per la produzione di materiali termoelettrici, ne sono un esempio i materiali “Mg3Sb2” e “Mg3Bi2”, entrambe costituiti dal “leggero” magnesio, che ne riduce sia il costo di produzione che l’impatto ambientale.

Lo stesso Delaire ha affermato: “I materiali termoelettrici tradizionali si basano su elementi pesanti come piombo, bismuto o tellurio, elementi che non sono molto rispettosi dell'ambiente e nemmeno molto abbondanti; questi materiali di magnesio, al contrario, hanno conducibilità termoelettrica notevolmente bassa pur avendo una bassa densità di massa. Inoltre, mentre gli effetti termoelettrici ad alta temperatura sono comuni, Mg3Sb2 e Mg3Bi2 funzionano bene vicino alla temperatura ambiente”.

Il team di ricerca è comunque speranzoso di trovare materiali ancora più efficienti, come afferma il co-autore dello studio Jingxuan Ding:"Negli studi chimici, esplorare le possibilità di nuovi materiali spesso implica sostituire un elemento con un altro solo per vedere cosa succede".

FONTE: iflscience
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