Nanotechnika w lodówkach i klimatyzacji

Dzięki cienkowarstwowym urządzeniom chłodniczym mogą powstać bardziej niezawodne lodówki, klimatyzatory i źródła energii - poinformowano podczas 225. kongresu American Chemical Society w Nowym Orleanie.

Naukowcy z Research Triangle Institute w Północnej Karolinie skonstruowali pierwsze w świecie urządzenie chłodnicze, które wykorzystuje nanotechnologię do chłodzenia bądź ogrzewania za pomocą prądu elektrycznego.

Urządzenie wielkości znaczka pocztowego składa się ze specjalnego układu półprzewodnikowego zamkniętego pomiędzy dwoma cienkimi, przezroczystymi kryształami. Układ półprzewodnikowy tworzy 1000 warstw materiału termoelektrycznego (tellurku bizmutu i tellurku antymonu) ułożonych na przemian. Poszczególne warstwy mają grubość od kilku do kilkudziesięciu atomów.

Taka struktura może "pompować" ciepło po zasileniu prądem elektrycznym lub generować energię elektryczną z ciepła z wyjątkowo dużą skutecznością. Wcześniej zbudowane chłodziarki półprzewodnikowe ze względu na małą sprawność miały ograniczone zastosowanie (na przykład w sondach kosmicznych i lodówkach samochodowych).

Podczas prób nanolodóweczka ochłodziła stalowy blok o 15 stopni w czasie poniżej dwóch minut - dużo szybciej niż zwykła chłodziarka.

Ponieważ oparte na nanotechnologii urządzenia chłodnicze nie potrzebują freonu i nie mają ruchomych części, mogą być znacznie bardziej niezawodne i w przyszłości zastąpić mechaniczne chłodziarki sprężarkowe. W pierwszej kolejności powinny pojawić się urządzenia chłodzące dla procesorów i laserów telekomunikacyjnych oraz do zastosowania w biotechnologii (na przykład zapewniające stałe warunki cieplne w przy badaniach DNA).