Ett internationellt team av forskare har kommit på hur man kan fånga upp värme och omvandla den till elektricitet.

Upptäckten, publicerades förra veckan i tidskriften Vetenskapens framsteg , skulle kunna skapa mer effektiv energigenerering från värme i saker som bilavgaser, interplanetära rymdsonder och industriella processer.

"På grund av denna upptäckt, vi borde kunna göra mer elektrisk energi av värme än vi gör idag, " sa studiens medförfattare Joseph Heremans, professor i maskin- och rymdteknik och Ohio Eminent Scholar i nanoteknik vid Ohio State University. "Det är något som tills nu, ingen trodde var möjligt."

Upptäckten är baserad på små partiklar som kallas paramagnoner - bitar som inte är riktigt magneter, men som bär ett visst magnetiskt flöde. Det här är viktigt, eftersom magneter, vid uppvärmning, förlorar sin magnetiska kraft och blir vad som kallas paramagnetisk. Ett flöde av magnetism - vad forskare kallar "snurr" - skapar en typ av energi som kallas magnon-drag termoelektricitet, något som, tills denna upptäckt, kunde inte användas för att samla energi vid rumstemperatur.

"Den konventionella visdomen var en gång att, om du har en paramagnet och värmer upp den, ingenting händer, " sa Heremans. "Och vi fann att det inte är sant. Det vi hittade är ett nytt sätt att designa termoelektriska halvledare – material som omvandlar värme till elektricitet. Konventionell termoelektrik som vi har haft under de senaste 20 åren eller så är för ineffektiva och ger oss för lite energi, så de är inte riktigt i utbredd användning. Detta förändrar den förståelsen."

Magneter är en avgörande del av att samla energi från värme:När ena sidan av en magnet värms upp, den andra sidan – den kalla sidan – blir mer magnetisk, producerar snurr, som trycker in elektronerna i magneten och skapar elektricitet.

Paradoxen, fastän, är att när magneter blir uppvärmda, de förlorar de flesta av sina magnetiska egenskaper, förvandla dem till paramagneter - "nästan-men-inte-helt magneter, " Heremans kallar dem. Det betyder att, tills denna upptäckt, ingen tänkte på att använda paramagneter för att skörda värme eftersom forskare trodde att paramagneter inte kunde samla energi.

Vad forskargruppen fann, fastän, är att paramagnonerna trycker på elektronerna bara under en miljarddels miljondels sekund – tillräckligt länge för att göra paramagneter livskraftiga energiskördare.

Forskargruppen - en internationell grupp av forskare från Ohio State, North Carolina State University och den kinesiska vetenskapsakademin (alla är lika författare till denna tidskriftsartikel) – började testa paramagnons för att se om de kunde, under rätt omständigheter, producera den nödvändiga snurran.

Vad de hittade, Heremans sa, är det paramagnons gör, faktiskt, producerar den typ av spinn som driver elektroner.

Och det, han sa, skulle kunna göra det möjligt att samla energi.