纳米科学与先进材料
题目:可持续热能收集的超晶格结构
导师:博士. 凯伦Martirosyan
利用废热源发电的热电材料是寻找可持续能源的理想解决方案. 我们建议通过将单壁碳纳米管和石墨烯与层状钙钛矿组合成低维几何结构,形成超晶格周期结构,从而提高TE材料的无因次优值(ZT). 超晶格结构将有助于修改电子能带结构和能带收敛,以提高塞贝克系数, 以改善热声子散射和提高电子迁移率,从而扩大TE效率. 我们计划使用我们最近开发的放热图像化合成方法来制造几种纳米结构的配合物. The proposed research includes the following basic tasks: (i) Identifying the stable superlattice structures for TE materials with high figures of merit ZT; (ii) Producing p-type and n-type of TE matrix nanocomposites; (iii) All-scale intrinsic hierarchical architecturing for layered thermoelectric assemblies to reduce the lattice thermal conductivity; (iv) Self-assembling fabrication and testing of TE devices suitable for small-scale power systems for energy harvesting. 学生将接触到先进的纳米结构技术的发展.
题目:高密度纳米能量微推进系统
导师:博士. 凯伦Martirosyan
本任务的目标是通过设计和合成与微机电系统(MEMS)集成的新型高能量密度纳米能材料,推进微推进系统的多物理场知识和纳米技术基础。. 这些变革性的发展将对微型和纳米卫星任务以及国家安全和美国的军事行动做出重大贡献.S. 技术优势. 我们将开发纳米复合材料,在高能量密度方面超越现有的高能材料, 能量释放, 冲击波, 气体压力排放, 和稳定性. 这些纳米能量材料和MEMS将显著提高微推进系统的整体性能,为创新卫星平台增加各种新颖先进技术的能力和功能. 模块化的MEMS架构将确保系统级功能(可控性), 数据采集, 传感, 处理, 诊断和其他任务), 从而实现整体性能和系统功能. 在这个项目中工作的学生将研究用纳米能材料设计和制造微推进系统的先进传感和控制原理. The proposed research will consist of the following outcomes: (i) Development of a knowledge base in quantum multi-physics science of energy conversion and transport in atomic-structured nanoenergetic systems; (ii) Determination of thermal energy conversion, 激波速度传播, 天然气输运演化, sensitivity 和稳定性; (iii) Development of atomically predicted capabilities of crystalline oxides nanoparticles and their controlled self-assembly; (iv) Development of MEMS solutions for micro propulsion platforms by 3D printing; and (v) Design, 制造和演示概念验证微机械微推进器试验台,以提高技术准备水平并实现商业化能力.