Universidade Três da Califórnia, Os engenheiros da Riverside fazem parte da equipe que recebeu recentemente uma bolsa de quase US $ 1,7 milhão da National Science Foundation para caracterizar, analisar e sintetizar uma nova classe de materiais de filme ultrafino que podem melhorar o desempenho da eletrônica pessoal, dispositivos optoeletrônicos e sistemas de conversão de energia.

A equipe é liderada por Alexander Balandin, Cadeira presidencial da Universidade da Califórnia em Engenharia Elétrica e da Computação e cadeira fundadora do programa de ciência e engenharia de materiais na Bourns College of Engineering da UC Riverside. Outros membros da equipe são Roger Lake, um professor da UC Riverside, Alexander Khitun, um professor de pesquisa da UC Riverside, e Tina Salguero, professor assistente da Universidade da Geórgia.

O projeto visa uma nova classe de materiais, denominados materiais de van der Waals, e heteroestruturas implementadas com tais materiais. Os materiais ultrafinos podem consistir em apenas um plano atômico, o que explica o termo materiais "bidimensionais". O projeto irá investigar novidades elétricas, óptico, e fenômenos térmicos em tais materiais e heteroestruturas.

A pesquisa deve produzir novas técnicas de síntese de materiais e permitir aplicações práticas de materiais de filme ultrafino em interruptores eletrônicos, detectores ópticos, processamento de informações de baixa potência e conversão direta de energia. Os novos dispositivos implementados com os filmes ultrafinos de materiais de van der Waals têm potencial para alta velocidade e baixa dissipação de energia.

O interesse por materiais bidimensionais foi estimulado pelo sucesso do material bidimensional definitivo conhecido como grafeno - um único plano atômico de átomos de carbono. As atividades de pesquisa do grafeno resultaram na observação de novos fenômenos físicos interessantes e levaram a inúmeras propostas de aplicações práticas do grafeno, incluindo a melhoria do desempenho de tudo, desde smartphones a baterias e raquetes de tênis.

A condução elétrica e térmica no grafeno difere substancialmente daquela em materiais tridimensionais a granel convencionais. A condutividade térmica incomumente alta do grafeno foi descoberta na UC Riverside por um grupo liderado por Balandin. A propriedade de condução de calor excepcional deste material bidimensional está atualmente encontrando seu caminho para aplicações práticas no gerenciamento térmico.

Cada membro da equipe financiada pela NSF cobrirá diferentes aspectos da pesquisa e aplicação dos materiais de van der Walls.

Balandin conduzirá a caracterização de materiais, fabricação e teste experimental de nanodispositivos, Lake realizará a primeira análise teórica principal e simulação de computador das propriedades de novos materiais e dispositivos. Khitun projetará circuitos e sistemas baseados em materiais bidimensionais e heteroestruturas atômicas. Salguero irá sintetizar novos materiais usando abordagens químicas.