Термопара из органики

Исследователи из Университета Калифорнии, Беркли смогли осуществить прямой перевод тепловой энергии в электрическую, расположив органические молекулы между наночастицами металла.

Органическая молекула связана с двумя нанокристаллами золота. При нагревании одного из кристаллов возникает термо-ЭДС (По материалам Science Express)

Открытие является важным этапом в поиске эффективных способов упрощенного получения электрической энергии. По оценкам до 90% производимого в настоящее время электричества получают в результате непрямой конверсии тепла, что приводит к существенным энергетическим потерям. Так, например, получение 1 Ватта электроэнергии на теплоэлектростанции требует затрат 3 Ватт тепловой энергии.

Для снижения энергетических потерь в последние полвека интерес исследователей был прикован к термоэлектрическим конверторам (термопарам), осуществляющим более простой, прямой способ получения электроэнергии. Действие таких конверторов основано на эффекте Зеебека (Seebeck effect), возникновении термоэлектродвижущей силы в электрической цепи, состоящей из последовательно соединенных разных проводников, контакты между которыми поддерживаются при разных температурах. Исследование ученых из Беркли является первым примером наблюдения эффекта Зеебека для органической молекулы, и может являться залогом для разработки более эффективных и дешевых термоэлектрических конверторов.

Исследователи покрыли два золотых наноэлектрода молекулами дитиолбензола, дитиолдифенила и дитиолтрифенила, после чего нагревали один из электродов. На каждый градус разницы в температурах электродов термо-ЭДС составляет 8.7 микровольт для дитиолбензола, 12.9 микровольт для дитиолдифенила и 14.2 микровольт для дитиолтрифенила.

Следующий этап исследований будет включать тестирование других органических молекул и других металлов, как и более тонкую настройку разработанной схемы.

Источник: Science Express, 2007.