Los científicos están explorando nuevos materiales que pueden capturar y convertir de manera eficiente el calor residual en electricidad, incluso a bajas temperaturas como el calor corporal o las temperaturas de los chips. Se están enfocando en las aleaciones GeSn, una mezcla de Germanio (Ge) y Estaño (Sn), que se cultivan sobre obleas de Silicio. Estos materiales son prometedores para la computación "verde" y los dispositivos de Internet de las Cosas de bajo consumo.

Las aleaciones GeSn tienen una conductividad térmica mucho más baja que el Germanio puro, lo que significa que pueden convertir mejor el calor en electricidad. La conductividad térmica de estas aleaciones disminuye drásticamente de 55 W/(m·K) para Ge puro a solo 4 W/(m·K) para Ge0.88Sn0.12, lo que significa que retienen el calor mejor y son más eficientes para aplicaciones termoeléctricas.

Los investigadores midieron las propiedades térmicas de estas aleaciones utilizando un método especial llamado "método 3ω". Este método implica el uso de tiras metálicas sobre el material para generar calor y medir los cambios de temperatura resultantes. Encontraron que la conductividad térmica de las aleaciones GeSn depende de la cantidad de Estaño y el grosor de las capas.

Los resultados mostraron que las aleaciones GeSn pueden lograr capacidades de recolección de energía similares a las aleaciones SiGe, pero a temperaturas mucho más bajas, entre 20°C y 100°C, que son típicas para muchos dispositivos electrónicos. Esto hace que las aleaciones GeSn sean muy prometedoras para su integración en la tecnología existente basada en silicio (CMOS), con el potencial de reducir el consumo de energía y las necesidades de refrigeración en dispositivos electrónicos.

En resumen, las aleaciones GeSn son un posible cambio de juego para los materiales termoeléctricos utilizados en electrónica, ofreciendo una forma más ecológica y eficiente de gestionar y utilizar el calor residual, especialmente a temperaturas más bajas adecuadas para dispositivos electrónicos de uso diario y tecnología portátil.