將電能轉為熱能很容易，比如吹風機、烤面包機，但要將熱能轉為電能就沒那么簡單，美國桑迪亞國家實驗室（SNL）科學家最近開發出一種基于硅的裝置，能有效把廢熱轉化為直流電。團隊預估，5年內新技術或許可以成為放射性同位素熱電機的良好替代品。

我們已經有能應用在市場上的熱電發電機，但其使用仍受限于材料成本及技術復雜性考量，科學家因此不斷在嘗試開發各種新的熱電設備，比如一個加州大學團隊結合鎳-鐵坡莫合金（nickel-iron Permalloy）與硅的熱電裝置，可以整合至電腦芯片中；加州大學伯克利分校團隊則開發出收集廢熱并轉化成電力的納米材質薄膜等。

有一種放射性同位素熱電機（radioisotope thermoelectric generators，RTGs），是利用放射性衰變獲得能量的發電機，以熱電偶陣列（應用了塞貝克效應）接收合適放射性物質，在衰變時所放出熱量再將其轉成電能，常見用于人造衛星、太空探測器與無人遙控設備等，比如美國太空總署（NASA）的火星探測車「好奇號」，就是采用放射性同位素熱電機能源系統，將鈽-238 在自然衰變過程中釋放出來的熱轉換成電力。

最近，美國桑迪亞國家實驗室物理學家Paul Davids團隊也開發出從廢熱回收能量的新方法，他們的技術為緊湊型紅外電源供應（compact infrared power supply），將鋁、硅、二氧化硅（玻璃）等豐富材料以非常罕見的方式結合而成，或許有機會取代放射性同位素熱電機。

新裝置比小拇指指甲還要小片，長寬各約0.3公分，厚度只有美國10美分硬幣的一半，帶有金屬光澤。裝置頂部為刻有條紋的鋁材料，寬度比人的頭發還要小20倍，就是這小到人眼看不到的圖案，可以成為捕捉紅外輻射的天線。

在鋁和底部硅中間為非常薄的二氧化硅層，厚度大約20個硅原子，或者說比人類頭發薄16000倍，經過蝕刻的鋁天線會將紅外輻射引導至該薄層中，被二氧化硅捕獲的紅外輻射產生極快電振蕩，每秒約50兆次，以一種不對稱運動在鋁和硅之間來回推動電子，該過程稱為整流，可產生直流電。

團隊將這種固體裝置命為紅外校正天線（infrared rectenna），不必直接接觸熱源導致熱應力（thermal stress）產生，采用與集成電路（integrated circuit）業相同的制造流程，只要技術成熟了，隨時可以進一步商業化。

目前，裝置功率在紅外線加熱燈的照射下為8 nW/cm^2，團隊還有許多改進想法，希望增加每單位面積的功率輸出，比如在更薄的硅芯片上制作紅外校正天線，以最大減少因電阻引起的功率損耗。

雖然打造新裝置也不是那么容易，團隊自認最大挑戰之一是在硅中摻雜少量其他元素以反射紅外光，但Paul Davids相信，5年內，紅外校正天線就可能成為RTG的良好替代品。新研究發表于《Physical Review Applied》期刊