(Phys.org) — Une équipe dirigée par Jeffrey Urban et Rachel Segalman de la division des sciences des matériaux de Berkeley Lab ont découvert le comportement d'un polymère hautement conducteur se produisant à une interface polymère/nanocrystal. Le matériau composite organique/inorganique est un matériau thermoélectrique - un matériau capable de convertir la chaleur en électricité - et a une performance supérieure à l'un ou l'autre de ses matériaux constitutifs. Les résultats peuvent avoir un impact non seulement sur la recherche thermoélectrique, mais aussi des composites polymères/nanocristaux à l'étude pour le photovoltaïque, piles, et le stockage de l'hydrogène.

Un matériau thermoélectrique efficace fabriqué à partir de polymères et de nanocristaux est une perspective intéressante car il serait nettement moins cher à fabriquer que les thermoélectriques traditionnels. Ici, les chercheurs ont synthétisé des nanofils de tellure avec PEDOT:PSS, un polymère conducteur commun, et couler des films minces de la solution résultante. Curieusement, l'équipe a découvert que les films composites avaient des performances thermoélectriques supérieures à celles du polymère ou des nanofils seuls.

Les chercheurs ont rationalisé leurs résultats inhabituels en modélisant les films comme un composite de trois matériaux distincts :des nanofils, polymère en vrac, et une nouvelle phase polymère interfaciale avec une conductivité électrique accrue. La phase polymère interfaciale hautement conductrice suggère de nouvelles voies pour améliorer les propriétés électroniques et thermiques des matériaux et dispositifs hybrides, pour la conversion d'énergie thermoélectrique et d'autres applications énergétiques.