Ein neuartiger Festkörper-Wärmerichter auf Basis von reduziertem Graphenoxid

Kürzlich hat die Manipulation des Wärmetransports durch phononische Geräte erheblich an Aufmerksamkeit gewonnen, wobei Phononen—eine Wärmeimpuls durch das Gitter—zur Energieübertragung verwendet werden. Neben der Wärmesteuerung könnten die thermischen Geräte auch breite Anwendungen im Bereich der erneuerbaren Energietechnik haben, wie z.B. bei der thermoelektischen Energiegewinnung. Elementare phononische Geräte wie Dioden, Transistoren und logische Geräte wurden theoretisch vorgeschlagen. In dieser Arbeit schaffen wir experimentell einen makroskopischen thermischen Richtsensor auf Basis von reduziertem Graphenoxid. Ein offensichtliches thermisches Richtigkeitsverhältnis von bis zu 1,21 unter einem Temperaturgradienten von 12 K wurde beobachtet. Darüber hinaus kann dieses Verhältnis durch Erhöhung des asymmetrischen Verhältnisses weiter verbessert werden. Insgesamt erhöhen unsere Ergebnisse die aufregende Aussicht, dass die Realisierung eines makroskopischen phononischen Geräts mit großen Bereich graphenbasierten Materialien technologisch machbar ist, was wichtige Anwendungen in thermischen Schaltungen und im Wärme management eröffnen könnte.