El calor que se volvió luz: la ruta del silicio hacia la energía exprés

Original: "Mid-Infrared Thermal Radiation Harvesting using Uncooled Narrow Bandgap GeSn Thermophotovoltaic cell"
arXiv:2602.21392 · 2026-02-24 · CC BY 4.0 · 1 min
Un nuevo material de germanio y estaño convierte el calor en electricidad directamente sobre chips de silicio.

Un horno al rojo vivo en un taller o el escape caliente de una turbina no son solo calor, sino luz que el ojo humano no ve. Los paneles solares comunes capturan la luz visible, pero aquí se necesita un receptor para la radiación térmica invisible. Un grupo de investigadores ha construido por primera vez un receptor de este tipo a partir de una aleación de germanio y estaño, un material que se puede cultivar directamente sobre obleas de silicio, como los chips de computadora convencionales.

El silicio es la base de casi toda la electrónica moderna. Si además se fabrican baterías térmicas sobre él, su producción se abarataría notablemente.

Probaron una muestra del tamaño de una cabeza de alfiler: le dirigieron un rayo láser con una longitud de onda de 2,33 micras y luz de una placa cerámica calentada a 1500 kelvins. El dispositivo generó corriente, aunque modesta: la potencia fue de unos 0,41 milivatios por centímetro cuadrado. Esto es cientos de veces menos que los costosos análogos de arseniuro de indio, pero lo importante es otra cosa: el material funciona.

Los cálculos mostraron que el principal problema son los defectos en el cristal, que hacen que los portadores de carga mueran en el camino. Si se eliminan, la potencia aumentaría a 1 vatio por centímetro cuadrado, es decir, miles de veces. Entonces, un elemento así podría alimentar sensores en fábricas, en el espacio o incluso en el hogar, recolectando el calor que hoy simplemente se escapa por la chimenea.

La aleación de germanio y estaño se puede aplicar sobre silicio igual que se glasea una galleta: en una capa fina, y no se agrietará.

Científicos
Ludwig BoltzmannKlaus von KlitzingLev LandauJohn BardeenShuji NakamuraWilliam Borucki
Conceptos
cámara infrarroja miri fotón de microondas célula solar de perovskita oblea de silicio cámara térmica arseniuro de galio fotomultiplicador de silicio telescopio infrarrojo célula solar microelectronvoltio aislantes topológicos en película delgada espectroscopía de terahercios detector de germanio