도쿄도시대학의 마루야마 에시 강사는 온도차를 이용하여 발전할 수 있는 열전 재료에 사용할 수 있는 탄화붕소를 기존보다 300도 낮은 온도에서 합성하는 기술을 개발했다.
에너지 문제나 원자력 발전 등의 전력 공급 문제를 배경으로 최근 분산형 전원을 이용한 사회 구축에 관한 연구가 진행되고 있다.
열을 이용한 발전법인 열전 발전 기술도 분산형 전원의 하나로서 주목을 받고 있다.고체 소자의 물리 현상에 의한 발전이기 때문에, 구동부가 없고 조용한, 다양한 스케일에 대응 가능한, 깨끗한, 항상적인 발전을 기대할 수 있는 등의 이점이 있다.
마루야마 강사의 연구실에서는, 열전 변환 디바이스로서 현재 실용화되고 있는 비스무트·텔루르계 화합물보다, 경량이며, 또한 고온에서도 열전 특성이 비교적 양호한 붕소계 열전 재료의 연구를 진행해 왔다.그러나, 탄화붕소 등의 붕소계 열전 재료는, 「취성」, 「구워 굳기 어렵다」라는 특성이 있어, 실용적인 사이즈의 부재를 제작하기 위해서는, 2000도 가까운 고온에서 구워 굳어야 한다고 하는 문제가 있었다.
이러한 가운데 이번 방전 플라즈마 소결법이라는 신기술을 이용함과 동시에 원료 분말에 중량비로 10~15%의 금속을 혼합함으로써 탄화붕소 부재의 소결 온도를 약 1700℃까지 낮추는 데 성공했다.또한 이 방법으로 합성한 신소재는 금속이 섞여 전기전도도가 약 1.5배로 높아져 열전재료로서 우수한 성질을 나타냈다.
붕소계 열전 소자가 완성되면, 종래의 열전 재료보다 경량이고 단단하다는 특징을 살려, 자동차 엔진이나 공장의 열기관 등에도 적용 범위의 확대를 기대할 수 있다고 한다.
