Destacando uma 'abordagem inovadora' para pesquisa em materiais 2D

Feb 21, 2024

18 de julho de 2023

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pela Universidade de Lancaster

Uma nova pesquisa da Universidade de Lancaster apresenta uma “abordagem inovadora” para investigar a condutividade térmica de novos materiais bidimensionais. O trabalho abre caminho para a criação de coletores de calor residual eficientes que geram eletricidade barata, novos refrigeradores compactos e sensores e câmeras ópticas e de micro-ondas avançados.

A pesquisa, liderada pelo Professor de Nanociência Oleg Kolosov e Ph.D. o aluno Sergio Gonzalez-Munoz, mede diretamente a condutividade térmica de materiais bidimensionais (2DMs). É publicado em Interfaces de Materiais Avançados.

Os materiais bidimensionais são compostos de pilhas de folhas atômicas quase perfeitas e firmemente unidas, conectadas pelas forças de van der Waals mais fracas. Os exemplos típicos são o grafeno recentemente descoberto, o dissulfeto de molibdênio e a vasta gama de dichalcogenetos de metais de transição. Eles são conhecidos por suas propriedades eletrônicas e mecânicas recordes, bem como por sua capacidade única de manipular a condutância de calor.

Em particular, a condutividade térmica dos 2DMs é fundamental para o desenvolvimento de novas termoelétricas altamente eficientes, mas é praticamente impossível medir a condutividade térmica nas camadas finas em nanoescala dos 2DMs.

Os pesquisadores resolveram esse desafio desenvolvendo uma nova abordagem de microscopia térmica de varredura que lhes permite medir diretamente a condutividade térmica tanto para as direções no plano quanto para o plano cruzado de materiais bidimensionais. Ambos os planos são muito diferentes devido à estrutura atômica do material.

O professor Kolosov disse: "Este trabalho explica a origem do desempenho termoelétrico recorde de estruturas multicamadas de materiais bidimensionais que nós, pesquisadores, descrevemos em um artigo anterior. Nós possibilitamos tais medições e demonstramos isso com o exemplo do potencialmente altamente realizando seleneto de índio termoelétrico 2DM (InSe)."

Ele disse que a pesquisa teve implicações para o desenvolvimento tecnológico futuro.

Mais Informações: Sergio Gonzalez-Munoz et al, Direct Measurements of Anisotropic Thermal Transport in γ-InSe Nanolayers via Cross‐Sectional Scanning Thermal Microscopy (Adv. Mater. Interfaces 17/2023), Advanced Materials Interfaces (2023). DOI: 10.1002/admi.202370056

Fornecido pela Universidade de Lancaster