Тонкий атомный слой способен хорошо удерживать тепло

Вторник, 26 октября 2021 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

26.10.2021, 11:15 Исследователи из Токийского столичного университета нашли новые способы управления потоками тепла через тонкие материалы. Секрет — в укладке атомарно тонких слоев в гетероструктуры Ван-дер-Ваальса.

Ученые обнаружили, что асимметрия слоёв помогает значительно уменьшить теплоперенос, а следовательно, контролировать тепловой поток в термоэлектрических устройствах на наноуровне.

Нагрев, так или иначе, свойственен любому электронному устройству и не всегда оно полезно. Зачастую микрочипы выделяют больше тепла, чем могут отвести, что может привести к поломке или серьезному сокращению срока их службы. 

Команда под руководством профессора Казухиро Янаги работает над способами получения и обработки ультратонких слоев дихалькогенидов переходных металлов. В частности, они взяли слои дисульфида молибдена и диселенида молибдена толщиной в один атом и сложили их в четыре слоя.

Слои можно соединять друг с другом различными способами. Традиционно слои соединяются химическим осаждением на подложке из паровой фазы, но команда смогла создать стопки слоев, связанных между собой силами Ван-дер-Ваальса. Существует огромное множество вариантов «связки» изолированных слоёв, различающихся степенью контроля прохождения тепла.

Они обнаружили, что слои, полученные методом химического осаждения, пропускают куда больше тепла, чем их собратья, связанные силами Ван-дер-Ваальса. Эффект можно использовать и в обратную сторону — отжигая слабо связанные слои, можно усилить связь между ними и улучшить перенос тепла.

У таких слоистых гетероструктур присутствует явная структурная асимметрия между соседними слоями атомов, что привело к значительному снижению теплопередачи.

Полученные командой результаты не только демонстрируют новую технологию, но и показывают общие правила проектирования материалов, позволяющие контролировать тепловые потоки на наноуровне. Эти открытия помогут разработать сверхтонкие и сверхлегкие изоляторы и разнообразные термоэлектрические материалы, в которых тепло может быть эффективно преобразовано в электричество.

Исследование опубликовано в ACS Nano.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 165
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003