Muchos fenómenos en física, aunque conocidos, no necesariamente se entienden ampliamente. Ese es el caso de la termoelectricidad, que aprovecha el calor residual mediante el acoplamiento del flujo de calor y la corriente eléctrica. Sin embargo, comprender estos fenómenos es importante para dejar la puerta abiertapara descubrir nuevas manifestaciones de ellos. Por lo tanto, incluso hoy en día los físicos que trabajan en el área de la termoelectricidad continúan haciendo preguntas fundamentales sobre el proceso físico subyacente. Por ejemplo, en un estudio reciente, un equipo con sede en Francia cuestionó la naturaleza de la fuerza que poneelectrones para trabajar cuando se aplica una diferencia de temperatura a través de un material termoeléctrico.
Ahora, Henni Ouerdane, afiliado al Centro Cuántico Ruso cerca de Moscú, y sus colegas han publicado en EPJ Plus un estudio que muestra que la fuerza que hace que los electrones trabajen para aprovechar el calor residual está vinculada a la capacidad de los electrones para difundirse a través delLas aplicaciones potenciales en el campo de la producción de energía eléctrica a partir del calor residual incluyen dispositivos termoeléctricos diseñados para aumentar la potencia en un rango que abarca diez órdenes de magnitud: típicamente desde microvatios a varios kilovatios.
Uno de los factores clave en la termoelectricidad es una medida de la fuerza de la interacción mutua entre el transporte de carga eléctrica y el transporte de calor, denominado coeficiente de Seebeck. En términos físicos, este coeficiente está relacionado con el gradiente del potencial electroquímico del sistemaEn este estudio, los autores analizan la relación entre la energía termoeléctrica y el potencial electroquímico en el sistema termoeléctrico.
En particular, estudian esto en un semiconductor con bajos niveles de impureza, como modelo para observar el coeficiente de Seebeck. Luego establecen el vínculo entre este primer modelo y un segundo, que utiliza las leyes de la termodinámica para determinar cómo funciona el sistemase comporta cuando no está en equilibrio. Demuestran que la corriente eléctrica resultante de los efectos termoeléctricos puede formularse directamente a partir de las ecuaciones que rigen la deriva-difusión de electrones a escala macroscópica.
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