Par Cameron Chai
Les Chercheurs à l'Université de l'Illinois ont expliqué qu'une seule couche d'atome peut améliorer ou toucher au flux de la chaleur en travers d'une surface adjacente entre les matériaux. Les résultats d'étude sont apparus en Matériaux de Nature.
« Par la manipulation d'atomique-échelle, chercheurs à l'Université de l'Illinois ont expliqué qu'un à une seule couche des atomes peut perturber ou augmenter l'écoulement de la chaleur en travers d'une surface adjacente. »
L'échange thermique de Réglage est un facteur important en améliorant la performance des moteurs à combustion et des circuits intégrés et également en technologies émergentes comme les dispositifs thermoélectriques. D'autre part, la réalisation d'un tel contrôle est entravée par une connaissance inadéquate de la conductivité de chaleur en travers des matériaux.
David Cahill, co-auteur du papier et également de la Tête du scientifique et technique de matériaux à l'Université de l'Illinois, a avisé cela par des phonons, la chaleur réussit en travers électriquement de l'isolant. Contrairement à la compréhension en profondeur de la façon dont la lumière et l'électricité se déplacent par des matériaux, compréhension de chercheurs la' de l'écoulement de la chaleur est encore inadéquate.
Cet aspect est attribué à la difficulté en déterminant les températures avec précision, en particulier à la courte période finie et aux échelles de la longueur du petit. Ce sont les limitations dans lesquelles la majorité de dispositifs nanos et micro fonctionnent.
L'équipe de Cahill a développé une méthode de mesure dans laquelle des pouls courts de laser sont employés pour explorer le flux de la chaleur avec la définition de nanomètre-profondeur. Cahill avec Paul Braun, un professeur de Scientifique et Technique de Matériaux à l'Université de l'Illinois, s'est appliqué la méthode aux analyses de gain sur la façon dont la manipulation d'atomique-échelle influence le transport de la chaleur.
Sous les expériences, les chercheurs ont déposé la première fois une couche de molécules sur une surface de quartz pour assembler un sandwich moléculaire. Alors par une technique de transfert-impression, un film mince d'or a été mis au-dessus de ces molécules. Un pouls de chaleur a été alors appliqué à la couche d'or, et le pouls de chaleur qui s'est déplacé en travers du sandwich au quartz était déterminé.
En modifiant la composition des molécules, les chercheurs ont noté un changement du transfert thermique et cette modification dépend de la façon dont intense la molécule adhère à la couche d'or. Les chercheurs ont prouvé qu'une métallisation plus intense tend à augmenter l'écoulement de la chaleur de manière significative.
Les chercheurs ont expliqué que la modification d'une seule couche d'atome à la surface adjacente parmi deux matériaux peut considérablement affecter le flux de la chaleur en travers de la surface adjacente.
Cahill a ajouté que ces théories doivent être développées davantage. Les dernières techniques faciliteront en prévoyant le degré auquel les éléments structurels dièdres contribuent à l'écoulement de la chaleur.
Source : http://illinois.edu/