热电设备通过发电来响应热量。此类系统在由外部电源加热时可以发电，或者在通电时可以快速冷却或加热其环境。那么为什么每辆汽车都没有热电发电机呢？
马里兰大学A. James Clark工程学院的项目首席研究员简·科内特（Jane Cornett）解释说：“迄今为止，热电设备之所以仅限于利基市场，是因为它们的效率仍然太低。”“我们的工作目标是设计一种能更有效地将能量从一种形式转换为另一种形式的热电材料，以便我们促进回收废热的产品的广泛使用，并有效地减少化石燃料的消耗。”
一些在排气管周围装有热电装置制造或改装的汽车，利用废热发电，从而提高了行驶里程，特别是在使用诸如空调之类的动力系统时。但是，如果设备太大，则效率低下，消耗的能量多于返回的能量。
因此，研究人员正在寻找一种将热量直接转换为电能的更有效的方法，他们将注意力集中在所谓的纳米技术或在分子或原子尺度上处理物质的科学上。
然而，他们发现的结果与纳米技术中的普遍假设背道而驰：“更好”并不总是意味着“更小”。这个简单的事实可能会改变工程师开发未来热电设备的方式。
在解决问题的方法上，Cornett及其顾问，材料科学与工程系的Oded Rabin教授以及电子与应用物理研究所都不得不挑战一些流行的理论。
访问Torque News主页以获取更多故事。“以前的模型告诉我们，小尺寸纳米材料的使用将导致发电效率的提高，” Cornett说。“这些模型还预测纳米结构越小，改进的意义就越大。实际上，人们在设计具有纳米级组件的热电设备时并没有看到他们认为应该获得的收益，这向我们表明，原始模型的解释可能存在问题。”
两者提出了修订的热电模型，确认较小的并不总是更好。使用先进的计算机模型来预测仅100至1000原子厚的热电纳米线的潜力（比人的头发小1000倍），它们在最小的纳米线中证明了减小的半径不会导致先前模型预测的热电性能提高。然而，在半径超过17纳米的纳米线中，随着半径的增加，可以看到一种改进。
康奈特说：“在较大尺寸范围内的令人惊讶的行为表明，不同的物理机制是占主导地位的，而先前的模型却忽略了这种机制。”
拉宾说：“人们在错误的地方寻找解决方案。”“我们对如何寻找最好的新材料有了更好的了解。”
当前，热电设备用于一些消费产品中，包括计算机中的冰箱和CPU冷却器。它们可以消除对碳氟化合物制冷剂的需求，从而带来无流体和无压缩机的冷却系统，对健康和环境的危害较小。
Cornett和Rabin的研究得到了Minta Martin基金会和ARCS基金会的部分支持。
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