나노다공성 벌크 열전소재를 위한 고체 상태 폭발 반응

고성능 열전소재는 일반적으로 포논 평균 자유 경로를 줄이거나 비열을 감소시키는 방식으로 초저열 격자 열 전도율을 요구한다. 이 두 가지 접근법을 넘어, 열 전도율을 억제하기 위해 잘 제어된 기공 크기와 분포를 가진 나노다공성 벌크 열전소재를 제작하기 위한 새로운 독특하고 간단하지만 초고속의 고체 상태 폭발 반응이 제안된다. 다양한 기능성 소재를 조사함으로써 고체 상태 폭발 반응을 위한 일반적인 기준이 열역학과 동역학을 기반으로 구축되며, 이러한 기준은 소재의 미세구조와 다공성을 조정하는 데 성공적으로 사용된다. 다공성 벌크 소재에서 완전히 밀집된 소재의 최소값 이하로 격자 열 전도율이 극적으로 감소하고 열전 성능 척도가 향상된다. 이 연구는 소재의 다공성을 제어하는 것이 매우 효과적인 전략이며 열전 성능 최적화를 위해 다른 접근법과 쉽게 결합될 수 있음을 보여준다.