Materiaal bestaande uit heel kleine gaatjes is erg efficiënt om warmte om te zetten naar bruikbare energie, zo blijkt uit Grieks onderzoek.

Van alle energie die wordt opgewekt op aarde gaat 70 procent verloren als warmte. Om dat te voorkomen worden er thermo-elektrische apparaten ontwikkeld die deze hitte kunnen opvangen en omzetten in nuttige energie. Maar er wordt nog steeds gezocht naar een manier om dit proces efficiënter te laten verlopen. Griekse onderzoekers hebben nu ontdekt dat een materiaal bestaande uit minuscule gaatjes de ideale kandidaat is om de thermo-elektrische apparaten mee uit te rusten.

Hitte verplaatst zich door middel van fononen – trillingen die warmte met zich meedragen. Wanneer een fonon door een gaatje in het materiaal gaat, valt het uiteen en verliest energie. Dit kan het apparaat vervolgens vangen en voor nuttige doeleinden gebruiken. De wetenschappers toonden aan dat materiaal met poriën vele malen efficiënter is dan materiaal zonder openingen.

Maar gaten zijn er natuurlijk in allerlei vormen en maten, dus wat is de beste samenstelling voor het materiaal? Uit het onderzoek bleek dat hoe kleiner de poriën zijn, hoe meer energie omgezet kon worden. Bovendien was het efficiënter om de gaten dicht tegen elkaar aan te plaatsen. Hoe knusser, hoe beter dus.

Bronnen: APL Materials, American Institute of Physics via Eurekalert!

Tekst: Naomi Jansen

Beeld: Mateusz Stachowski