Los materiales 2D son una clase de materiales que tienen un átomo de espesor y han atraído un gran interés debido a sus propiedades únicas y aplicaciones potenciales en electrónica, optoelectrónica y almacenamiento de energía. Sin embargo, uno de los desafíos de los materiales 2D es que suelen ser muy sensibles a los cambios de temperatura y sus propiedades pueden cambiar significativamente cuando se calientan.
La capacidad de medir con precisión la expansión térmica de materiales 2D es importante para comprender su comportamiento en diferentes condiciones de temperatura y para diseñar dispositivos que incorporen estos materiales. La nueva técnica desarrollada por investigadores del NIST y la Universidad de Maryland proporciona una forma de medir la expansión térmica de materiales 2D con alta precisión y resolución espacial.
El microscopio de termoexpansión nano-Raman funciona enfocando un rayo láser en una muestra de material 2D y midiendo el cambio en el espectro Raman a medida que se calienta la muestra. El cambio en el espectro Raman está relacionado con la expansión del material y puede usarse para calcular el coeficiente de expansión térmica.
Los investigadores utilizaron el microscopio de termoexpansión nano-Raman para medir la expansión térmica de varios materiales 2D, incluidos el grafeno, el disulfuro de molibdeno y el disulfuro de tungsteno. Descubrieron que los coeficientes de expansión térmica de estos materiales son significativamente más altos que los de los materiales a granel. Esto se debe a que los materiales 2D tienen una densidad menor y enlaces interatómicos más débiles, lo que los hace más susceptibles a la expansión térmica.
La nueva técnica desarrollada por investigadores del NIST y la Universidad de Maryland proporciona una herramienta valiosa para estudiar las propiedades térmicas de materiales 2D. Esta información es importante para comprender el comportamiento de estos materiales bajo diferentes condiciones de temperatura y para diseñar dispositivos que incorporen estos materiales.
