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MECANICA DEL CALOR: UNIENDO TRANSPORTE DE CALOR Y FRICCION EN LA NANOESCALA

COMPRENDER Y CONTROLAR LA FRICCION Y EL TRANSPORTE DE CALOR ES FUNDAMENTAL PARA IMPULSAR LA TRANSICION ECOLOGICA PREVISTA EN EL PACTO VERDE DE LA UE. ESTO ES AUN MAS EVIDENTE TENIENDO EN CUENTA QUE, CONSIDERANDO UNA ESTIMACION BAS... ver más

01/01/2021

UAM

270K€

Presupuesto del proyecto: 270K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3185

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3185

Presupuesto del proyecto 270K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto COMPRENDER Y CONTROLAR LA FRICCION Y EL TRANSPORTE DE CALOR ES FUNDAMENTAL PARA IMPULSAR LA TRANSICION ECOLOGICA PREVISTA EN EL PACTO VERDE DE LA UE. ESTO ES AUN MAS EVIDENTE TENIENDO EN CUENTA QUE, CONSIDERANDO UNA ESTIMACION BASTANTE CONSERVADORA, EL 23% DEL CONSUMO TOTAL DE ENERGIA DEL MUNDO SE DESPERDICIA EN FRICCION Y MALA GESTION DEL CALOR. LOS NANOMATERIALES OFRECEN SOLUCIONES MEJORADAS DE LUBRICACION Y GESTION TERMICA QUE PODRIAN SUPONER UN AHORRO DE AL MENOS EL 1.4% DEL PIB ANUAL, Y DEL 8.7% DEL CONSUMO TOTAL DE ENERGIA. A NIVEL POLITICO, LA UE CONSIDERA EL POTENCIAL DE LA NANOCIENCIA Y LA NANOTECNOLOGIA FUNDAMENTALES PARA RESPONDER A DOS (ENERGIA Y MATERIALES) DE LOS CINCO RETOS SOCIALES QUE GUIAN LA TRANSICION ECOLOGICA Y DIGITAL. AL MISMO TIEMPO, LOS MATERIALES BIDIMENSIONALES (2D) ESTAN LLAMADOS A CONVERTIRSE EN PIEZAS ESENCIALES DE LOS DISPOSITIVOS ELECTRONICOS. SIN EMBARGO, EN LA IMPARABLE CARRERA HACIA SU MINIATURIZACION, GRAN PARTE DE LA ELECTRONICA PUEDE ESTROPEARSE DEBIDO AL CALENTAMIENTO JOULE CREADO POR CORRIENTES ELECTRICAS. POR TANTO, PARA EVITAR EL MAL FUNCIONAMIENTO RESULTANTE DE UNA MALA GESTION TERMICA, SE HACE IMPRESCINDIBLE COMPRENDER Y CONTROLAR EL TRANSPORTE DE CALOR EN LOS MATERIALES 2D. SORPRENDENTEMENTE, NUESTROS CONOCIMIENTOS SOBRE EL TRANSPORTE DE CALOR, LA FRICCION Y COMO SE RELACIONAN EN LA NANOESCALA SON NOTABLEMENTE INCIPIENTES. ESTO SE DEBE, ENTRE OTROS FACTORES, A LA LIMITADA RESOLUCION DE LAS TECNICAS DE IMAGEN TERMICA (+10NM) Y A LA MALA DESCRIPCION DE LAS VIBRACIONES ATOMICAS EN LAS SIMULACIONES.POR EL CONTRARIO, DECADAS DE AVANCES EN NANOTRIBOLOGIA PERMITEN MEDIR Y COMPRENDER DE FORMA RUTINARIA LAS FUERZAS DE FRICCION CON UNA PRECISION A ESCALA ATOMICA. NOTABLEMENTE LA FRICCION Y EL TRANSPORTE DE CALOR ESTAN RELACIONADOS CON LA EXCITACION DE FONONES (VIBRACIONES ATOMICAS), LA PRIMERA DE FORMA MECANICA Y LA SEGUNDA TERMICA. POR TANTO, LA RESOLUCION ATOMICA DE LA FRICCION PUEDE PROPORCIONAR LOS MEDIOS PARA UNA COMPRENSION A NIVEL ATOMICO DEL FLUJO DE FONONES QUE SE PRODUCE DURANTE LOS PROCESOS DE TRANSPORTE DE CALOR.NUESTRO PROYECTO SE APROVECHARA DE LA CONEXION ENTRE FRICCION Y TRANSPORTE DE CALOR PARA RESOLVER SIN PRECEDENTES EL FLUJO DE FONONES GENERADO POR GRADIENTES TERMICOS. ESTA COMPRENSION PERMITIRA MODULAR LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES 2D PARA SU USO COMO COMPONENTES ELECTRONICOS O DE GESTION TERMICA. PARA ELLO REALIZAREMOS DESARROLLOS TECNICOS PIONEROS QUE PERMITIRAN: I) MEDIDAS SIMULTANEAS DEL TRANSPORTE DE CALOR Y LA FRICCION A ESCALA ATOMICA UTILIZANDO HERRAMIENTAS DE MICROSCOPIA DE FUERZA ATOMICA, Y II) NOVEDOSAS SIMULACIONES DE DINAMICA MOLECULAR DE NO EQUILIBRIO QUE INCORPORAN POTENCIALES CON PRECISION CUANTICA Y TERMOSTATOS CUANTICOS. ESTO PERMITIRA:-COMPRENDER LA RELACION DE LAS PROPIEDADES ELECTRONICAS DE DETERMINADOS MATERIALES 2D (CONDUCTORES: GRAFENO, SEMICONDUCTORES: MOS2, AISLANTES: HBN) CON LA FRICCION, EL TRANSPORTE DE CALOR Y SU ACOPLAMIENTO. -DESVELAR EL PAPEL DE LOS DEFECTOS ATOMICOS INDIVIDUALES EN LA FRICCION Y EL TRANSPORTE DE CALOR. -DISEÑAR DISPOSITIVOS 2D DE GESTION TERMICA: RECTIFICADORES TERMICOS CON DEFECTOS Y DISIPADORES DE CALOR CON ESTRUCTURAS GRABADAS A ALTA PRESION.SEMEJANTE COMPRENSION DEL FLUJO DE FONONES EN LA NANOESCALA NO SOLO TIENE EL POTENCIAL DE AUMENTAR LA VIDA UTIL DE FUTUROS DISPOSITIVOS, SINO QUE TAMBIEN DE UN MAYOR AHORRO DE ENERGIA GRACIAS A NUEVAS SOLUCIONES DE GESTION TERMICA/LUBRICACION QUE OFRECEN LOS MATERIALES 2D.

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