La conductividad eléctrica del metal y la conductividad térmica del vidrio
Podemos pensar que todo está descubierto, pero nada más lejos. De hecho, cada cierto tiempo nos sorprende saber que un material que estábamos utilizando para una tarea es muy bueno en otra distinta, encontramos nuevos materiales mejores que los que estábamos usando hasta ahora, podemos modificarlos para que sean más eficientes o combinamos materiales para transformar objetos cotidianos.
Es lo que ocurre con un nuevo material que desafía lo establecido: tiene la conductividad eléctrica del metal y la conductividad térmica del vidrio. Y es algo bastante interesante porque se puede utilizar para generar energía de una forma más eficiente, pero también para solucionar algunos problemas en la miniaturización de los chips.
Un equipo del Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research, o JNCASR, de India ha descubierto que, dopando el AgSbTe2 con iterbio (Yb), se pueden mejorar las propiedades de este material. En su forma simple, el AgSbTe2 se puede utilizar para controlar el calor debido a que tiene una conductividad térmica muy, muy baja.
Es por eso que tiene aplicaciones diversas. En un generador termoeléctrico, por ejemplo, puede ayudar a que el calor no se desperdicie pasando al aire, sino que quede acumulado para que los generadores sean más eficientes en su principal labor: convertir el calor en energía.
De lo que se han dado cuenta los investigadores es de que, al dopar el núcleo con iterbio, las propiedades de baja conductividad calorífica se mantienen a la vez que aumenta la conductividad eléctrica. Esto es clave porque el nuevo material muestra una capacidad extraordinaria para conducir la electricidad -exactamente igual que algunos metales- mientras que bloquea las ondas de calor como hace el vidrio.
En la investigación, publicada en la revista Advanced Materials, se exponen esas características a la vez que se muestra la eficacia del material en un dispositivo de prueba que expone una mejora del 9% en la eficiencia a la hora de convertir el calor residual en electricidad. Como decíamos, en un generador termoeléctrico, esto supondría un ahorro en costes y menos calor expulsado al exterior.
Desde tu móvil hasta el motor del coche, las aplicaciones son enormes
Actualmente, el equipo del JNCASR se encuentra estudiando cómo mejorar aún más esta eficiencia termoeléctrica para poder iniciar colaboraciones con diferentes ramas de la industria. Pero… ¿qué aplicaciones tendría en la vida real más allá del ejemplo del generador termoeléctrico para producir electricidad? Para empezar, cualquier uso que se base en la conservación de energía, pero también en la conducción de la electricidad sin generar tanto calor.
Un ejemplo sencillo sería el de la fabricación de dispositivos electrónicos y semiconductores. Mejorar el paso de los electrones a la vez que se mantiene controlado el calor puede ser algo vital para reducir el tamaño de los semiconductores de los dispositivos que utilizamos día a día y hacerlos más eficientes tanto en rendimiento como en la gestión del calor.
En componentes industriales o vehículos en los que se genere mucho calor, se puede redireccionar esa energía para convertirla en electricidad en lugar de desperdiciar la energía calorífica. De la manera que sea, se trata de otro hallazgo muy interesante por parte de investigadores del JNCASR, que hace unos años descubrieron otro nuevo material capaz de convertir la luz infrarroja en energía.
Imagen | ASML
En Esta aplicación del grafeno tiene la capacidad de acabar definitivamente con la desconfianza hacia este material
