美国宇航局的毅力号火星探测器的着陆不仅是太空探索的又一次飞跃，也是热电发电机的一次飞跃。美国三家大学利用美国能源部DOE的三个研究设施，研究了两种镁基材料（Mg3Sb2和Mg3Bi2）的热电发电应用数据。
这两种材料比传统用于热电设计的材料更先进，而且也更环保且制造成本更低。与关于使用重元素的普遍科学观点相反，美国科学家表示，用较轻的镁原子取代钙和镱等较重元素的原子实际上会使镁基材料的性能提高三倍。
原子尺度的研究揭示了材料将室温下的热能转化为电能的来源和机制，这些发现表明了改进热电应用的可能的新途径，如毅力号火星探测器和无数能源发电技术。热电材料本质上是通过材料热侧和冷侧之间的温差产生电压。
通过将热能转化为电能，或将热能转化为电能，热电装置可用于制冷或利用余热发电。科学家解释说：“传统热电材料依赖于铅、铋和碲等重元素，这些元素对环境不太友好，而且含量也不是很丰富，所以它们的价格都比较昂贵。另一方面，镁更轻、含量更丰富，这使其成为运输和航天应用的理想材料。通常情况下，较轻的材料不适合热电设计，因为它们的导热系数太高，这意味着它们传递了太多的热量以维持产生电压所需的温差。较重的材料通常更受欢迎，因为它们传导的热量较少，因此可以更有效地保存和转换热能。”
科学家们补充道：“这次美国科学家研究的镁材料属于一类更大的金属化合物，称为Zintls，Zintl化合物中的原子结构或原子排列相对容易实验，也比较容易替换材料中的不同元素，例如，用轻元素替换重元素以实现最佳性能和功能。”
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