Mettre en avant une « approche innovante » de la recherche sur les matériaux 2D

Feb 21, 2024

18 juillet 2023

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par l'Université de Lancaster

Une nouvelle recherche de l'Université de Lancaster présente une « approche innovante » pour étudier la conductivité thermique de nouveaux matériaux bidimensionnels. Ces travaux ouvrent la voie à la création de récupérateurs de chaleur résiduelle efficaces qui génèrent de l'électricité bon marché, de nouveaux réfrigérateurs compacts et de capteurs et caméras optiques et micro-ondes avancés.

La recherche, dirigée par le professeur de nanosciences Oleg Kolosov et titulaire d'un doctorat. l'étudiant Sergio Gonzalez-Munoz, mesure directement la conductivité thermique des matériaux bidimensionnels (2DM). Il est publié dans Advanced Materials Interfaces.

Les matériaux bidimensionnels sont composés d’empilements de feuilles atomiques presque parfaites étroitement liées, reliées par les forces de Van der Waals les plus faibles. Les exemples typiques sont le graphène récemment découvert, le bisulfure de molybdène et la vaste gamme de dichalcogénures de métaux de transition. Ceux-ci sont connus pour leurs propriétés électroniques et mécaniques record ainsi que pour leur capacité unique à manipuler la conductance thermique.

En particulier, la conductivité thermique des 2DM est essentielle au développement de nouveaux thermoélectriques hautement efficaces, mais il est pratiquement impossible de mesurer la conductivité thermique dans les fines couches nanométriques des 2DM.

Les chercheurs ont résolu ce défi en développant une nouvelle approche de microscopie thermique à balayage leur permettant de mesurer directement la conductivité thermique dans les directions dans le plan et dans le plan transversal des matériaux bidimensionnels. Les deux plans sont très différents en raison de la structure atomique du matériau.

Le professeur Kolosov a déclaré : « Ce travail explique l'origine des performances thermoélectriques record des structures multicouches de matériaux bidimensionnels que nous, chercheurs, avons décrites dans un article précédent. Nous avons permis de telles mesures et l'avons démontré avec l'exemple du potentiel hautement hautement thermoélectrique. performant du séléniure d'indium thermoélectrique 2DM (InSe).

Il a déclaré que la recherche avait des implications pour le développement technologique futur.

Plus d'information: Sergio Gonzalez‐Munoz et al, Mesures directes du transport thermique anisotrope dans les nanocouches γ‐InSe via la microscopie thermique à balayage transversal (Adv. Mater. Interfaces 17/2023), Advanced Materials Interfaces (2023). DOI : 10.1002/admi.202370056

Fourni par l'Université de Lancaster