Fremhævelse af en innovativ tilgang til forskning i 2D-materialer

Ny forskning fra Lancaster University præsenterer en "innovativ tilgang" til at undersøge varmeledningsevnen af ​​nye todimensionelle materialer. Arbejdet baner vejen for at skabe effektive spildvarmerensere, der genererer billig elektricitet, nye kompakte køleskabe og avancerede optiske og mikrobølgesensorer og kameraer.

Forskningen, ledet af professor i nanovidenskab Oleg Kolosov og ph.d. studerende Sergio Gonzalez-Munoz, måler direkte varmeledningsevnen af ​​todimensionelle materialer (2DMs). Den er udgivet i Advanced Materials Interfaces .

Todimensionelle materialer er sammensat af stakke af næsten perfekte tætbundne atomark forbundet af de svagere van der Waals-kræfter. De typiske eksempler er nyligt opdaget grafen, molybdændisulfid og det store udvalg af overgangsmetal-dichalcogenider. Disse er kendt for deres rekordstore elektroniske og mekaniske egenskaber såvel som deres unikke evne til at manipulere varmeledningsevne.

Især varmeledningsevnen af ​​2DMs er nøglen til at udvikle nye højeffektive termoelektriske komponenter, men det er praktisk talt umuligt at måle termisk ledningsevne i nanoskala tynde lag af 2DMs.

Forskerne løste denne udfordring ved at udvikle en ny scanning termisk mikroskopi tilgang, der giver dem mulighed for direkte at måle varmeledningsevnen for både i-plan og tvær-plan retninger af to-dimensionelle materialer. Begge planer er meget forskellige på grund af materialets atomare struktur.

Professor Kolosov sagde:"Dette arbejde forklarer oprindelsen til den rekordbrydende termoelektriske ydeevne af flerlagsstrukturer af todimensionelle materialer, som vi forskere beskrev i et tidligere papir. Vi muliggør sådanne målinger og demonstrerede dette med eksemplet med potentielt meget udfører 2DM termoelektrisk indiumselenid (InSe)."

Han sagde, at forskningen havde konsekvenser for fremtidig teknologisk udvikling.

Flere oplysninger: Sergio Gonzalez‐Munoz et al., Direkte målinger af anisotropisk termisk transport i γ‐InSe nanolag via tværsnitsscanning termisk mikroskopi (Adv. Mater. Interfaces 17/2023), Avancerede materialegrænseflader (2023). DOI:10.1002/admi.202370056

Leveret af Lancaster University