在過去的幾年中，由于熱電發(fā)電機(jī)具有將廢熱轉(zhuǎn)換成電能的能力，因此已成為越來越多研究的焦點。量子點，具有獨特導(dǎo)電性能的半導(dǎo)體晶體，可能是熱電產(chǎn)生的良好候選者，因為它們的離散諧振能級提供了出色的能量濾波器。

在最近的一項研究中，劍橋大學(xué)的研究人員與馬德里，羅切斯特，杜伊斯堡和謝菲爾德的同事合作，通過實驗證明了基于共振隧穿量子點的自主納米級能量收集器的潛力。該收割機(jī)是基于他們團(tuán)隊中的一部分進(jìn)行的先前研究，該團(tuán)隊曾提出一個基于兩個具有不同能級的共振隧道量子點的三端能量收割機(jī)。

能量收集器設(shè)備是由劍橋的卡文迪許實驗室的一位名為Gulzat Jaliel的研究員實現(xiàn)的。但是，設(shè)備的原始理論建議是由安德魯·喬丹(Andrew Jordan)在2013年提出的，而收割機(jī)的理論工作則由他與著名的半導(dǎo)體物理學(xué)家MarkusBüttiker和日內(nèi)瓦的一組博士后研究人員合作完成。

“自從我的同事Rafa和Markus在庫侖阻塞點上發(fā)表論文以來，我就開始考慮介觀電路中的熱電學(xué)，”開發(fā)了該收割機(jī)理論的研究人員之一約旦告訴Phys.org。“在我于2010-2011年在日內(nèi)瓦休假期間，我們一直在思考和計算具有量子點接觸的混沌腔熱機(jī)，最后我與Björn和Rafa發(fā)表了另一篇論文。”

但是，Jordan和他的一些同事先前提出的設(shè)備預(yù)計功耗較低。因此，在2013年夏天，當(dāng)他回到日內(nèi)瓦進(jìn)行短暫訪問時，約旦開始進(jìn)一步探索共振隧穿與熱電之間的關(guān)系。他的直覺是，利用共振量子點的設(shè)備將具有更大的功率和更高的效率。

“我記得很周六在日內(nèi)瓦的旅館房間里坐著，玩弄了方程式，并意識到如果我們簡單地給模腔賦予其自身的溫度和化學(xué)勢，那么一切就變得非常簡單，我們得到了一個不錯的結(jié)果在電子吸收能量的每個間隔中，都會傳輸單個電子電荷，并且電荷和能量的平衡很簡單，”喬丹說。“從原則上講，擴(kuò)大規(guī)模也很簡單。我將結(jié)果與Björn和Rafa以及Markus一起寫下來，剩下的就是歷史了。”