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Geheimnis des Weltrekordmaterials Eisen-Antimonid gelüftet#

Bild 'Eisen-Antimonid'

Eisen-Antimonid kann Temperatur- und Spannungsunterschiede ineinander umwandeln. Warum das in diesem Material so extrem gut klappt, konnten Rechnungen an der TU Wien nun erstmals erklären. #

Maschinen erzeugen Abwärme, also ungenutzte, verlorene Energie. Mit speziellen Materialien kann man einen Teil dieser Energie allerdings wieder zurückgewinnen. Sogenannte „Thermoelektrika“ können Temperaturunterschiede, etwa zwischen einem heißen Motor und der kühlen Umgebungsluft, in elektrische Energie umwandeln. Auch der umgekehrte Vorgang ist möglich: Mit den passenden Materialien kann man durch elektrischen Strom Temperaturunterschiede erzeugen und somit einen Kühleffekt erreichen – ganz ohne Kühlflüssigkeit und Pumpen, wie sie in unseren heutigen Kühlschränken eingebaut sind.

Eisen-Antimonid ist Weltrekordhalter unter den Thermoelektrika, in keinem anderen Material ist die Kopplung von Elektrizität und Temperaturunterschieden, der thermoelektrische Powerfaktor, so stark. Warum das so ist, war bisher ein Rätsel – an der TU Wien fand man nun aber die Erklärung: Der extreme thermoelektrische Effekt in Eisen-Antimonid liegt einerseits in kleinen Unregelmäßigkeiten im Material, und andererseits an kollektiven Schwingungen der Atome, die die Elektronen mit sich reißen.