這是不同的多孔層(梯度多孔材料)組成的層疊結(jié)構(gòu)示意圖。每一層包含一組間接分布、大小相同的孔(這里僅顯示一組這樣的粒子)。
無論是發(fā)熱的汽車，還是發(fā)熱的手提電腦，你生活中的每臺機器和設備都通過熱損失浪費了大量能量。但是能夠?qū)崮芎碗娔芟嗷マD(zhuǎn)化的電熱裝置可能能夠利用廢熱提高綠色技術(shù)能源效率。這一效率的提高對于未來的可持續(xù)發(fā)展是十分必要的。如今，一項新的研究顯示出了多孔性物質(zhì)如何成為熱電材料——即指出了如何在未來使用這種材料制作熱電裝置。
希臘雅典國家研究中心(Demokritos)的Dimitris Niarchos說，世界上產(chǎn)生的所有能量中，大約70%以熱量的形式消耗。他和在同一研究中心的Roland Tarkhanyan將他們的分析成果發(fā)布在美國物理聯(lián)合會(AIP)出版的《APLMaterials》雜志上。
為了創(chuàng)造出能夠充分利用這種熱量的技術(shù)，世界各地的研究人員一直在試圖創(chuàng)造更有效率的熱電材料。一個有發(fā)展前景的材料要充滿大小約一微米(十的負六次方米)到約一納米(十的負九次方米)的微孔。Niarchos 說：“多空熱電技術(shù)能顯著提高熱電效率。所以這可以作為收集廢熱的一種可行手段”。
熱量利用聲子和震動的量化單位(作為載熱粒子)穿過材料。當聲子跑進一個孔里時，它會分散、損失能量。因此，聲子不能有效地攜帶熱量通過多層材料。這導致該材料的導熱系數(shù)會比較低。而這一低導熱率會提高熱電轉(zhuǎn)化效率。材料的孔越多，則導熱系數(shù)越低，就越適合做熱電材料。
