Destacando un 'enfoque innovador' para la investigación de materiales 2D

Feb 21, 2024

18 de julio de 2023

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por la Universidad de Lancaster

Una nueva investigación de la Universidad de Lancaster presenta un "enfoque innovador" para investigar la conductividad térmica de nuevos materiales bidimensionales. El trabajo allana el camino para la creación de captadores de calor residual eficientes que generen electricidad barata, nuevos refrigeradores compactos y cámaras y sensores ópticos y de microondas avanzados.

La investigación, dirigida por el profesor de nanociencia Oleg Kolosov y Ph.D. El estudiante Sergio González-Muñoz, mide directamente la conductividad térmica de materiales bidimensionales (2DM). Está publicado en Interfaces de materiales avanzados.

Los materiales bidimensionales están compuestos por pilas de láminas atómicas casi perfectas estrechamente unidas y conectadas por las fuerzas más débiles de Van der Waals. Los ejemplos típicos son el grafeno recientemente descubierto, el disulfuro de molibdeno y la amplia gama de dicalcogenuros de metales de transición. Estos son conocidos por sus propiedades electrónicas y mecánicas que baten récords, así como por su capacidad única para manipular la conductancia del calor.

En particular, la conductividad térmica de los 2DM es clave para desarrollar nuevos termoeléctricos altamente eficientes, pero es prácticamente imposible medir la conductividad térmica en las finas capas a nanoescala de los 2DM.

Los investigadores resolvieron este desafío desarrollando un novedoso enfoque de microscopía térmica de barrido que les permitió medir directamente la conductividad térmica tanto en el plano como en el plano transversal de materiales bidimensionales. Ambos planos son muy diferentes debido a la estructura atómica del material.

El profesor Kolosov dijo: "Este trabajo explica el origen del rendimiento termoeléctrico récord de estructuras multicapa de materiales bidimensionales que los investigadores describimos en un artículo anterior. Permitimos tales mediciones y lo demostramos con el ejemplo de los potencialmente altamente altamente realizando seleniuro de indio termoeléctrico 2DM (InSe)".

Dijo que la investigación tenía implicaciones para el desarrollo tecnológico futuro.

Más información: Sergio González‐Muñoz et al, Mediciones directas del transporte térmico anisotrópico en nanocapas de γ‐InSe mediante microscopía térmica de barrido transversal (Adv. Mater. Interfaces 17/2023), Advanced Materials Interfaces (2023). DOI: 10.1002/admi.202370056

Proporcionado por la Universidad de Lancaster