Tres Universidad de California, Los ingenieros de Riverside son parte del equipo al que recientemente se le otorgó una subvención de casi $ 1.7 millones de la National Science Foundation para caracterizar, analizar y sintetizar una nueva clase de materiales de película ultradelgada que podrían mejorar el rendimiento de la electrónica personal, dispositivos optoelectrónicos y sistemas de conversión de energía.

El equipo está dirigido por Alexander Balandin, Presidente de la Universidad de California en Ingeniería Eléctrica e Informática y presidente fundador del programa de ciencia e ingeniería de materiales en la Facultad de Ingeniería Bourns de UC Riverside. Otros miembros del equipo son Roger Lake, un profesor de UC Riverside, Alexander Khitun, un profesor de investigación de UC Riverside, y Tina Salguero, profesor asistente en la Universidad de Georgia.

El proyecto apunta a una nueva clase de materiales, denominados materiales de van der Waals, y heteroestructuras implementadas con dichos materiales. Los materiales ultrafinos pueden constar de un solo plano atómico, lo que explica el término materiales "bidimensionales". El proyecto investigará novedosos eléctricos, óptico, y fenómenos térmicos en tales materiales y heteroestructuras.

Se espera que la investigación produzca nuevas técnicas de síntesis de materiales y permita aplicaciones prácticas de materiales de película ultradelgada en interruptores electrónicos. detectores ópticos, procesamiento de información de baja potencia y conversión de energía directa. Los dispositivos novedosos implementados con las películas ultrafinas de materiales de van der Waals tienen potencial para una disipación de alta velocidad y baja energía.

El interés por los materiales bidimensionales se vio estimulado por el éxito del último material bidimensional conocido como grafeno:un solo plano atómico de átomos de carbono. Las actividades de investigación del grafeno dieron como resultado la observación de nuevos fenómenos físicos interesantes y dieron lugar a numerosas propuestas de aplicaciones prácticas del grafeno. incluida la mejora del rendimiento de todo, desde teléfonos inteligentes hasta baterías y raquetas de tenis.

La conducción eléctrica y térmica en el grafeno difiere sustancialmente de la de los materiales tridimensionales a granel convencionales. La conductividad térmica inusualmente alta del grafeno fue descubierta en UC Riverside por un grupo liderado por Balandin. La excepcional propiedad de conducción de calor de este material bidimensional está encontrando actualmente su camino hacia aplicaciones prácticas en la gestión térmica.

Cada miembro del equipo financiado por NSF cubrirá diferentes aspectos de la investigación y aplicación de los materiales de van der Walls.

Balandin realizará la caracterización de materiales, fabricación y pruebas experimentales de nanodispositivos, Lake realizará el primer análisis teórico principal y la simulación por computadora de las propiedades de nuevos materiales y dispositivos. Khitun diseñará circuitos y sistemas basados ​​en materiales bidimensionales y heteroestructuras atómicas. Salguero sintetizará nuevos materiales utilizando enfoques químicos.