Nel nome del padre e del figlioccio. Perseverance e Ingenuity stanno scrivendo la storia svelando di missione in missione ogni più recondito segreto di Marte. Ma la NASA non si accontenta del grandissimo materiale che ora ha disposizione. E sta testando un nuovo materiale che potrebbe salvarci sulla Terra.
Perseverance, un rover derivato dal predecessore Curiosity per ridurre i costi a cui sono state applicate diverse migliorie, dotato di un piccolo, grande, elicottero dimostrativo (Ingenuity) è alimentato da qualcosa di molto desiderabile qui sulla Terra: un dispositivo termoelettrico, che converte il calore in elettricità utile.
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Su Marte, la fonte di calore è il decadimento radioattivo del plutonio e l’efficienza di conversione del dispositivo è del 4-5%. È abbastanza buono per alimentare Perseverance e le sue operazioni, ma non abbastanza buono per le applicazioni sulla Terra. Almeno finora. Già, un team di scienziati della Northwestern University e della Seoul National University in Corea è riuscita adesso a mostrare un materiale termoelettrico ad alte prestazioni in una forma pratica che può essere utilizzato nello sviluppo di dispositivi.
Perseverance: “Sviluppo materiale a basso costo, con alte prestazioni”
Il materiale, seleniuro di stagno purificato in forma policristallina, supera la forma monocristallina nella conversione del calore in elettricità, rendendolo il sistema termoelettrico più efficiente mai registrato. I ricercatori statunitensi e sudcoreani sono stati in grado di raggiungere l’elevato tasso di conversione dopo aver identificato e rimosso un problema di ossidazione che aveva provocato degrado le prestazioni negli studi precedenti.
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Il seleniuro di stagno policristallino potrebbe essere sviluppato per l’uso in dispositivi termoelettrici, allo stato solido in una varietà di industrie, con risparmi energetici potenzialmente enormi. Un obiettivo applicativo chiave è catturare il calore di scarto industriale, ad esempio dalle centrali elettriche, dall’industria automobilistica e dalle fabbriche di vetro e mattoni, e convertirlo in elettricità. Oltre il 65% dell’energia prodotta a livello globale da combustibili fossili viene persa come calore di scarto.
Mercouri Kanatzidis della Northwestern si spiega: “I dispositivi termoelettrici sono in uso, ma solo in applicazioni di nicchia, come nel rover su Marte” dici il noto chimico specializzato nella progettazione di nuovi materiali: “Questi dispositivi non hanno preso piede come le celle solari e ci sono sfide significative per realizzarne di buoni – continua – ci stiamo concentrando sullo sviluppo di un materiale che sia a basso costo e ad alte prestazioni e spinga i dispositivi termoelettrici in un’applicazione più diffusa”. Maggiori dettagli sullo sviluppo di questo importante materiali, sono già stati pubblicati il 2 agosto sulla rivista Nature Materials.
Insieme a Mercouri Kanatzidis hanno collaborato In Chung della Seoul National University, l’altro autore dell’interessantissimo e forse storico documento, Vinayak Dravid, Abraham Harris Professor of Materials Science and Engineering presso la McCormick School of Engineering della Northwestern, uno degli autori senior dello studio. Dravid è un collaboratore di lunga data di Kanatzidis. Fra pari, d’altronde, ci si intende. Alla grande.
