Cientistas estão explorando novos materiais que podem capturar e converter eficientemente o calor residual em eletricidade, mesmo em baixas temperaturas, como a temperatura corporal ou a temperatura de chips. Eles estão focando em ligas de GeSn, uma mistura de Germânio (Ge) e Estanho (Sn), que são cultivadas em wafers de Silício. Esses materiais são promissores para a computação "verde" e dispositivos de Internet das Coisas de baixo consumo energético.

As ligas de GeSn têm uma condutividade térmica muito mais baixa do que o Germânio puro, o que significa que elas podem converter melhor o calor em eletricidade. A condutividade térmica dessas ligas cai drasticamente de 55 W/(m·K) para o Ge puro para apenas 4 W/(m·K) para o Ge0.88Sn0.12, o que significa que elas retêm calor melhor e são mais eficientes para aplicações termelétricas.

Pesquisadores mediram as propriedades térmicas dessas ligas usando um método especial chamado "método 3ω." Este método envolve o uso de faixas metálicas no material para gerar calor e medir as mudanças de temperatura resultantes. Eles descobriram que a condutividade térmica das ligas de GeSn depende da quantidade de Estanho e da espessura das camadas.

Os resultados mostraram que as ligas de GeSn podem alcançar capacidades de aproveitamento de energia semelhantes às ligas de SiGe, mas em temperaturas muito mais baixas, entre 20°C e 100°C, que são típicas para muitos dispositivos eletrônicos. Isso torna as ligas de GeSn muito promissoras para a integração na tecnologia baseada em silício existente (CMOS), potencialmente reduzindo o consumo de energia e as necessidades de resfriamento em dispositivos eletrônicos.

Em resumo, as ligas de GeSn são um potencial divisor de águas para materiais termelétricos usados em eletrônicos, oferecendo uma maneira mais ecológica e eficiente de gerenciar e utilizar o calor residual, especialmente em temperaturas mais baixas adequadas para dispositivos eletrônicos do dia a dia e tecnologia vestível.