Sammensat organisk/uorganisk termoelektrisk er mere end summen af ​​dets dele

(Phys.org) - Et team ledet af Berkeley Lab Materials Sciences Division's Jeffrey Urban og Rachel Segalman har opdaget meget ledende polymeradfærd, der forekommer ved en polymer/nanokrystal -grænseflade. Det sammensatte organiske/uorganiske materiale er et termoelektrisk - et materiale, der er i stand til at omdanne varme til elektricitet - og har en højere ydeevne end et af dets bestanddele. Resultaterne kan påvirke ikke kun termoelektrisk forskning, men også polymer/nanokrystal-kompositter, der undersøges til fotovoltaik, batterier, og brintlagring.

Et effektivt termoelektrisk materiale fremstillet af polymerer og nanokrystaller er en attraktiv udsigt, da det ville være betydeligt billigere at fremstille end traditionel termoelektrisk. Her syntetiserede forskerne tellur nanotråde med PEDOT:PSS, en almindelig ledende polymer, og støb tynde film af den resulterende opløsning. Spændende nok, teamet fandt ud af, at de sammensatte film havde højere termoelektrisk ydeevne end enten polymeren eller nanotråde alene.

Forskerne rationaliserede deres usædvanlige resultater ved at modellere filmene som en sammensætning af tre forskellige materialer:nanotråde, bulk polymer, og en ny grænsefladepolymerfase med øget elektrisk ledningsevne. Den stærkt ledende grænsefladepolymerfase foreslår nye veje til at forbedre elektroniske og termiske egenskaber i hybridmaterialer og -enheder, til termoelektrisk energiomdannelse og andre energianvendelser.