ERDF — CNRS — FAST-MIR and THERMOS — FONCT (Q3673286): Difference between revisions
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FESR — CNRS — FAST-MIR e THERMOS — FONCT | |||||||||||||||
| Property / summary | |||||||||||||||
Questo progetto di ricerca fa parte delle strategie di ricerca e innovazione per la specializzazione intelligente (RIS 3) della regione della Bassa Normandia e più in particolare nel campo dei materiali sostenibili e intelligenti, che rappresenta una delle 5 aree selezionate dalla regione della Bassa Normandia in consultazione con gli attori economici locali. I progetti FAST-MIR e THERMOS sono alla base di questa richiesta più precisamente nella sottoarea di specializzazione "Advanced Materials Engineering and Design, che è una delle 13 sottoaree individuate a seguito di consultazioni tra attori economici locali, rappresentanti di ricerca, aziende e istituzioni. Il progetto FAST-MIR mira a sviluppare materiali laser innovativi per sorgenti laser ad impulsi ultra-brevi operanti nel mezzo infrarosso, un campo di lunghezze d'onda ancora inesplorate, ma con un elevato potenziale applicativo. I materiali laser in questione emettono circa 2 m, dominio spettrale, in cui si trovano bande di assorbimento dell'acqua e finestre di trasmissione atmosferica e che possono quindi avere applicazioni nella lavorazione dei materiali morbidi, nella metrologia laser, nelle comunicazioni nello spazio libero o in chirurgia e terapia laser. La realizzazione di sorgenti laser che emettono direttamente nella regione circa 2 m può essere effettuata con materiali drogati da ioni di tulio (Tm) e olmio (Ho) particolarmente attraenti per la loro elevata efficienza e le ampie bande di guadagno intorno ai 2 m. Questi ioni già studiati in diverse matrici di cristallo e in fibre hanno portato a laser commerciali funzionanti in continuo o Q-switch con potenze fino a kW e fasci di ottima qualità al limite di diffrazione. L'interesse per questi ioni ora riguarda il loro funzionamento sotto impulsi ultra-corti. Il potenziale di tali sorgenti femtosecondi, circa 2 m, è davvero molto grande. Oltre al fatto che si tratta di un settore di sicurezza degli occhi, l'elevato assorbimento di acqua in questo campo di lunghezza d'onda rende queste fonti molto attraente per una serie di applicazioni mediche, soprattutto in chirurgia. Inoltre, l'assorbimento selettivo da parte di alcune molecole (H2O, CO2, N2O,..) apre prospettive per lo studio dell'atmosfera utilizzando tecniche di tipo LIDAR. Inoltre, i laser ultraveloci che emettono a 2 m sono molto ambiti per il pompaggio di OPO che emettono nel IR medio, nella gamma 3 m — 12 m, per la generazione di supercontinum nell'IR, la realizzazione di sorgenti THz e spettroscopia molecolare. Infine, ci sono molte altre possibilità per queste nuove sorgenti laser, come la generazione di radiazioni XUV o la produzione di pettini di frequenza nel MIR per la metrologia. Il progetto THERMOS riguarda la sintesi e la caratterizzazione fisico-chimica di nuovi materiali termoelettrici ibridi da utilizzare in un intervallo di temperatura che va dall'ambiente ai 200ºC. I materiali sintetizzati mirano a sostituire il tellururo bismuto (Bi2Te3), che è l'unico materiale utilizzabile in questo intervallo di temperatura, ma ha lo svantaggio di avere elementi rari, costosi e tossici. Grazie alla loro natura chimica, i materiali ibridi sono particolarmente adatti per applicazioni a bassa temperatura. La strategia utilizzata per sviluppare questo progetto consisterà nell'intercalare molecole organiche, isolanti o conduttive in fogli inorganici di tipo MS2 (M=W, Mo, Ti) al fine di combinare alta conducibilità elettrica e bassa conducibilità termica. (Italian) | |||||||||||||||
| Property / summary: Questo progetto di ricerca fa parte delle strategie di ricerca e innovazione per la specializzazione intelligente (RIS 3) della regione della Bassa Normandia e più in particolare nel campo dei materiali sostenibili e intelligenti, che rappresenta una delle 5 aree selezionate dalla regione della Bassa Normandia in consultazione con gli attori economici locali. I progetti FAST-MIR e THERMOS sono alla base di questa richiesta più precisamente nella sottoarea di specializzazione "Advanced Materials Engineering and Design, che è una delle 13 sottoaree individuate a seguito di consultazioni tra attori economici locali, rappresentanti di ricerca, aziende e istituzioni. Il progetto FAST-MIR mira a sviluppare materiali laser innovativi per sorgenti laser ad impulsi ultra-brevi operanti nel mezzo infrarosso, un campo di lunghezze d'onda ancora inesplorate, ma con un elevato potenziale applicativo. I materiali laser in questione emettono circa 2 m, dominio spettrale, in cui si trovano bande di assorbimento dell'acqua e finestre di trasmissione atmosferica e che possono quindi avere applicazioni nella lavorazione dei materiali morbidi, nella metrologia laser, nelle comunicazioni nello spazio libero o in chirurgia e terapia laser. La realizzazione di sorgenti laser che emettono direttamente nella regione circa 2 m può essere effettuata con materiali drogati da ioni di tulio (Tm) e olmio (Ho) particolarmente attraenti per la loro elevata efficienza e le ampie bande di guadagno intorno ai 2 m. Questi ioni già studiati in diverse matrici di cristallo e in fibre hanno portato a laser commerciali funzionanti in continuo o Q-switch con potenze fino a kW e fasci di ottima qualità al limite di diffrazione. L'interesse per questi ioni ora riguarda il loro funzionamento sotto impulsi ultra-corti. Il potenziale di tali sorgenti femtosecondi, circa 2 m, è davvero molto grande. Oltre al fatto che si tratta di un settore di sicurezza degli occhi, l'elevato assorbimento di acqua in questo campo di lunghezza d'onda rende queste fonti molto attraente per una serie di applicazioni mediche, soprattutto in chirurgia. Inoltre, l'assorbimento selettivo da parte di alcune molecole (H2O, CO2, N2O,..) apre prospettive per lo studio dell'atmosfera utilizzando tecniche di tipo LIDAR. Inoltre, i laser ultraveloci che emettono a 2 m sono molto ambiti per il pompaggio di OPO che emettono nel IR medio, nella gamma 3 m — 12 m, per la generazione di supercontinum nell'IR, la realizzazione di sorgenti THz e spettroscopia molecolare. Infine, ci sono molte altre possibilità per queste nuove sorgenti laser, come la generazione di radiazioni XUV o la produzione di pettini di frequenza nel MIR per la metrologia. Il progetto THERMOS riguarda la sintesi e la caratterizzazione fisico-chimica di nuovi materiali termoelettrici ibridi da utilizzare in un intervallo di temperatura che va dall'ambiente ai 200ºC. I materiali sintetizzati mirano a sostituire il tellururo bismuto (Bi2Te3), che è l'unico materiale utilizzabile in questo intervallo di temperatura, ma ha lo svantaggio di avere elementi rari, costosi e tossici. Grazie alla loro natura chimica, i materiali ibridi sono particolarmente adatti per applicazioni a bassa temperatura. La strategia utilizzata per sviluppare questo progetto consisterà nell'intercalare molecole organiche, isolanti o conduttive in fogli inorganici di tipo MS2 (M=W, Mo, Ti) al fine di combinare alta conducibilità elettrica e bassa conducibilità termica. (Italian) / rank | |||||||||||||||
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| Property / summary: Questo progetto di ricerca fa parte delle strategie di ricerca e innovazione per la specializzazione intelligente (RIS 3) della regione della Bassa Normandia e più in particolare nel campo dei materiali sostenibili e intelligenti, che rappresenta una delle 5 aree selezionate dalla regione della Bassa Normandia in consultazione con gli attori economici locali. I progetti FAST-MIR e THERMOS sono alla base di questa richiesta più precisamente nella sottoarea di specializzazione "Advanced Materials Engineering and Design, che è una delle 13 sottoaree individuate a seguito di consultazioni tra attori economici locali, rappresentanti di ricerca, aziende e istituzioni. Il progetto FAST-MIR mira a sviluppare materiali laser innovativi per sorgenti laser ad impulsi ultra-brevi operanti nel mezzo infrarosso, un campo di lunghezze d'onda ancora inesplorate, ma con un elevato potenziale applicativo. I materiali laser in questione emettono circa 2 m, dominio spettrale, in cui si trovano bande di assorbimento dell'acqua e finestre di trasmissione atmosferica e che possono quindi avere applicazioni nella lavorazione dei materiali morbidi, nella metrologia laser, nelle comunicazioni nello spazio libero o in chirurgia e terapia laser. La realizzazione di sorgenti laser che emettono direttamente nella regione circa 2 m può essere effettuata con materiali drogati da ioni di tulio (Tm) e olmio (Ho) particolarmente attraenti per la loro elevata efficienza e le ampie bande di guadagno intorno ai 2 m. Questi ioni già studiati in diverse matrici di cristallo e in fibre hanno portato a laser commerciali funzionanti in continuo o Q-switch con potenze fino a kW e fasci di ottima qualità al limite di diffrazione. L'interesse per questi ioni ora riguarda il loro funzionamento sotto impulsi ultra-corti. Il potenziale di tali sorgenti femtosecondi, circa 2 m, è davvero molto grande. Oltre al fatto che si tratta di un settore di sicurezza degli occhi, l'elevato assorbimento di acqua in questo campo di lunghezza d'onda rende queste fonti molto attraente per una serie di applicazioni mediche, soprattutto in chirurgia. Inoltre, l'assorbimento selettivo da parte di alcune molecole (H2O, CO2, N2O,..) apre prospettive per lo studio dell'atmosfera utilizzando tecniche di tipo LIDAR. Inoltre, i laser ultraveloci che emettono a 2 m sono molto ambiti per il pompaggio di OPO che emettono nel IR medio, nella gamma 3 m — 12 m, per la generazione di supercontinum nell'IR, la realizzazione di sorgenti THz e spettroscopia molecolare. Infine, ci sono molte altre possibilità per queste nuove sorgenti laser, come la generazione di radiazioni XUV o la produzione di pettini di frequenza nel MIR per la metrologia. Il progetto THERMOS riguarda la sintesi e la caratterizzazione fisico-chimica di nuovi materiali termoelettrici ibridi da utilizzare in un intervallo di temperatura che va dall'ambiente ai 200ºC. I materiali sintetizzati mirano a sostituire il tellururo bismuto (Bi2Te3), che è l'unico materiale utilizzabile in questo intervallo di temperatura, ma ha lo svantaggio di avere elementi rari, costosi e tossici. Grazie alla loro natura chimica, i materiali ibridi sono particolarmente adatti per applicazioni a bassa temperatura. La strategia utilizzata per sviluppare questo progetto consisterà nell'intercalare molecole organiche, isolanti o conduttive in fogli inorganici di tipo MS2 (M=W, Mo, Ti) al fine di combinare alta conducibilità elettrica e bassa conducibilità termica. (Italian) / qualifier | |||||||||||||||
point in time: 13 January 2022
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Revision as of 06:53, 13 January 2022
Project Q3673286 in France
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | ERDF — CNRS — FAST-MIR and THERMOS — FONCT |
Project Q3673286 in France |
Statements
93,989.19 Euro
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188,519.8 Euro
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49.86 percent
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1 January 2015
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1 July 2019
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EPST CNRS
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49°12'0.97"N, 0°20'57.37"W
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14052
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Ce projet de recherche s'insère dans les Stratégies de Recherche et d'Innovation pour une spécialisation intelligente (RIS 3) de la région Basse Normandie et plus particulièrement dans le domaine des Matériaux durables et intelligents, qui représente l'un des 5 domaines retenus par la région Basse-Normandie en concertation avec les acteurs économiques locaux. Les projets FAST-MIR et THERMOS sur lesquels s'appuie cette demande s'insèrent plus précisément dans le sous-domaine de spécialisation «Ingénierie et conception des matériaux avancés qui figure parmi les 13 sous-domaines identifiés suite à des concertations entre acteurs économiques locaux, représentants de la recherche, des entreprises et des institutions.Le projet FAST-MIR vise à développer des matériaux laser innovants pour des sources laser à impulsions ultracourtes opérant dans le moyen infrarouge, un domaine de longueurs d'ondes encore peu exploré, mais qui présente un fort potentiel applicatif. Les matériaux laser en question émettent autour de 2m, domaine spectral, dans lequel se trouvent les bandes d'absorption de l'eau et les fenêtres de transmission de l'atmosphère et qui de ce fait peuvent avoir des applications dans le traitement des matériaux mous, de la métrologie laser, des communications en espace libre ou de la chirurgie et de la thérapie laser. La réalisation de sources laser émettant directement dans la région autour de 2 m peut se faire à partir de matériaux dopés par les ions thulium (Tm) et holmium (Ho) qui sont particulièrement attractifs en raison de leurs grandes efficacités et de leurs larges bandes de gain autour de 2m. Ces ions déjà étudiés dans différentes matrices cristallines et dans des fibres ont conduit à des lasers commerciaux fonctionnant en régime continu ou Q-switch avec des puissances pouvant atteindre le kW et des faisceaux de très bonne qualité à la limite de diffraction. L'intérêt pour ces ions porte maintenant sur leur fonctionnement en régime d'impulsions ultra-brèves. Le potentiel de telles sources en régime femtoseconde, autour de 2m, est en effet très grand. Outre le fait qu'il s'agit d'un domaine de la sécurité oculaire, la forte absorption de l'eau dans ce domaine de longueur d'onde rend ces sources très attractives pour un certain nombre d'applications médicales, en particulier en chirurgie. Par ailleurs, l'absorption sélective par certaines molécules (H2O,CO2,N2O,..) ouvre des perspectives pour l'étude de l'atmosphère avec des techniques de type LIDAR. En outre, les lasers ultrarapides émettant à 2 m sont très convoités pour le pompage des OPO émettant dans le moyen IR, dans la gamme 3 m - 12 m, pour la génération de supercontinum dans l'IR, la réalisation de sources THz et la spectroscopie moléculaire. Enfin, de nombreuses autres possibilités s'offrent à ces nouvelles sources laser comme la génération de rayonnement XUV ou la réalisation de peignes de fréquence dans le MIR pour la métrologie. Le projet THERMOS concerne quant à lui la synthèse et la caractérisation physico-chimique de nouveaux matériaux thermoélectriques hybrides destinés à être utilisés dans une gamme de température allant de l'ambiante à 200°C. Les matériaux synthétisés viseront à remplacer le tellurure de bismuth (Bi2Te3) qui est à ce jour le seul matériau utilisable sur cette plage de températures mais celui-ci présente l'inconvénient de comporter des éléments rares, chers et toxiques. De par leur nature chimique les matériaux hybrides sont particulièrement bien adaptés à des applications basses températures.La stratégie utilisée pour développer ce projet consistera à intercaler des molécules organiques, isolantes ou conductrices, dans des feuillets inorganiques de type MS2 (M=W, Mo, Ti) afin de conjuguer forte conductivité électrique et faible conductivité thermique. (French)
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This research project is part of the Research and Innovation Strategies for Smart Specialisation (RIS 3) of the Lower Normandy region and more particularly in the field of sustainable and intelligent materials, which represents one of the 5 areas selected by the Basse-Normandie region in consultation with local economic actors. The FAST-MIR and THERMOS projects underpin this demand are more precisely in the sub-area of specialisation "Advanced Materials Engineering and Design, which is one of the 13 sub-areas identified following consultations between local economic actors, representatives of research, companies and institutions. The FAST-MIR project aims to develop innovative laser materials for ultra-short pulse laser sources operating in the medium infrared, a field of wavelengths that are still unexplored, but with high application potential. The laser materials in question emit around 2 m, spectral domain, in which water absorption bands and atmospheric transmission windows are located and which may therefore have applications in soft material processing, laser metrology, free space communications or surgery and laser therapy. The realisation of laser sources emitting directly in the region around 2 m can be done from materials doped by thulium (Tm) and holmium (Ho) ions which are particularly attractive due to their high efficiency and wide gain bands around 2 m. These ions already studied in different crystal matrixes and in fibers have led to commercial lasers operating in continuous or Q-switch with powers up to kW and very good quality beams at the limit of diffraction. The interest in these ions now concerns their operation under ultra-short pulses. The potential of such femtosecond sources, around 2 m, is indeed very large. In addition to the fact that this is an area of eye safety, the high absorption of water in this field of wavelength makes these sources very attractive for a number of medical applications, especially in surgery. In addition, selective absorption by certain molecules (H2O,CO2,N2O,..) opens up prospects for the study of the atmosphere using LIDAR-type techniques. In addition, ultrafast lasers emitting at 2 m are very coveted for pumping OPOs emitting in the medium IR, in the range 3 m — 12 m, for the generation of supercontinum in the IR, the realisation of THz sources and molecular spectroscopy. Finally, there are many other possibilities for these new laser sources, such as the generation of XUV radiation or the making of frequency combs in the MIR for metrology. The THERMOS project concerns the synthesis and physico-chemical characterisation of new hybrid thermoelectric materials for use in a temperature range ranging from the ambient to 200 °C. The synthesised materials will aim to replace the bismuth telluride (Bi2Te3), which is the only material usable in this temperature range, but it has the disadvantage of having rare, expensive and toxic elements. Due to their chemical nature, hybrid materials are particularly well suited for low temperature applications.The strategy used to develop this project will consist of intercaling organic, insulating or conductive molecules into MS2 type inorganic sheets (M=W, Mo, Ti) in order to combine high electrical conductivity and low thermal conductivity. (English)
18 November 2021
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Dieses Forschungsprojekt ist Teil der Forschungs- und Innovationsstrategien für intelligente Spezialisierung (RIS 3) der Region Nieder Normandie, insbesondere im Bereich der nachhaltigen und intelligenten Werkstoffe, die von der Region Basse-Normandie in Absprache mit den lokalen Wirtschaftsakteuren als eines der fünf Bereiche ausgewählt wurden. Die Projekte FAST-MIR und THERMOS, auf die sich dieser Antrag stützt, gehören zu den 13 Unterbereichen, die nach Abstimmungen zwischen lokalen Wirtschaftsakteuren, Vertretern von Forschung, Unternehmen und Institutionen ermittelt wurden. Das Projekt FAST-MIR zielt darauf ab, innovative Lasermaterialien für Laserquellen mit ultrakurzen Impulsen zu entwickeln, die im Infrarotbereich eingesetzt werden, ein noch wenig erforschtes Wellenlängenfeld, das aber ein hohes Anwendungspotenzial aufweist. Die betreffenden Lasermaterialien emittieren rund 2 m, einem spektralen Bereich, in dem sich die Wasserabsorptionsbänder und die Übertragungsfenster der Atmosphäre befinden und die daher Anwendungen in der Behandlung von weichen Materialien, der Lasermesstechnik, der Freiraumkommunikation oder der Chirurgie und Lasertherapie haben können. Die Herstellung von Laserquellen, die direkt in der Region um 2 m emittieren, kann aus Materialien erfolgen, die von Thulium (Tm) und Holmium (Ho)-Ionen dotiert werden, die aufgrund ihrer hohen Effizienz und ihrer breiten Verstärkungsbänder um 2 m besonders attraktiv sind. Diese bereits in verschiedenen kristallinen Matrizen und Fasern untersuchten Ionen haben zu kommerziellen Lasern geführt, die im Dauerbetrieb oder im Q-Switch mit Leistungsstärken bis kW und qualitativ hochwertigen Strahlen an der Beugungsgrenze arbeiten. Das Interesse an diesen Ionen liegt nun an ihrem Betrieb im ultra-kurzen Impulsregime. Das Potenzial solcher Quellen in femtosekundenischer Ernährung, etwa 2 m, ist in der Tat sehr groß. Neben der Tatsache, dass es sich um einen Bereich der Augensicherheit handelt, macht die hohe Wasseraufnahme in diesem Wellenlängenbereich diese Quellen für eine Reihe medizinischer Anwendungen, insbesondere in der Chirurgie, sehr attraktiv. Darüber hinaus eröffnet die selektive Absorption durch bestimmte Moleküle (H2O,CO2,N2O,..) Perspektiven für die Untersuchung der Atmosphäre mit LIDAR-Techniken. Darüber hinaus sind ultraschnelle 2 m emittierende Laser sehr begehrt für das Pumpen von OPOs, die im IR-Mittel, im Bereich 3 m bis 12 m, für die Erzeugung von Superkontinum in der IR, die Herstellung von THz-Quellen und die Molekularspektroskopie aussenden. Schließlich gibt es viele weitere Möglichkeiten für diese neuen Laserquellen wie die Erzeugung von XUV-Strahlung oder die Herstellung von Frequenzkämmen im MIR für die Metrologie. Das THERMOS-Projekt betrifft die Synthese und physikalisch-chemische Charakterisierung neuer thermoelektrischer Hybridmaterialien, die in einem Temperaturbereich von 200 °C verwendet werden sollen. Die synthetisierten Materialien sollen Bismuttellurid (Bi2Te3) ersetzen, das bisher das einzige Material ist, das in diesem Temperaturbereich verwendet werden kann, aber es hat den Nachteil, dass es seltene, teure und toxische Elemente enthält. Aufgrund ihrer chemischen Beschaffenheit sind Hybridmaterialien besonders gut für Anwendungen mit niedrigen Temperaturen geeignet.Die Strategie für die Entwicklung dieses Projekts besteht darin, organische, isolierende oder leitfähige Moleküle in anorganischen Blättern vom Typ MS2 (M=W, Mo, Ti) einzufügen, um eine starke elektrische Leitfähigkeit und geringe Wärmeleitfähigkeit zu erreichen. (German)
1 December 2021
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Dit onderzoeksproject maakt deel uit van de onderzoeks- en innovatiestrategieën voor slimme specialisatie (RIS 3) van de regio Neder-Normandië en meer bepaald op het gebied van duurzame en intelligente materialen, die een van de vijf gebieden vertegenwoordigt die door de regio Basse-Normandie zijn geselecteerd in overleg met lokale economische actoren. De FAST-MIR- en THERMOS-projecten ondersteunen deze vraag meer bepaald op het deelgebied „Advanced Materials Engineering and Design”, een van de 13 deelgebieden die zijn geïdentificeerd na overleg tussen lokale economische actoren, vertegenwoordigers van onderzoek, bedrijven en instellingen. Het FAST-MIR-project heeft tot doel innovatieve lasermaterialen te ontwikkelen voor ultrakorte pulse laserbronnen die werken in het medium infrarood, een gebied van golflengten die nog niet zijn onderzocht, maar met een hoog toepassingspotentieel. De lasermaterialen in kwestie zenden rond 2 m, spectraal domein, waarin de waterabsorptiebanden en atmosferische transmissievensters zich bevinden en die daarom toepassingen in zachte materiaalverwerking, lasermetrologie, vrije ruimtecommunicatie of chirurgie en lasertherapie kunnen hebben. De realisatie van laserbronnen die direct in het gebied rond 2 m uitzenden kan worden gedaan uit materialen die door thulium (Tm) en holmium (Ho) ionen worden gedopt die bijzonder aantrekkelijk zijn vanwege hun hoge efficiëntie en brede aanwinstbanden rond 2 m. Deze ionen die reeds in verschillende kristalmatrixen en in vezels zijn bestudeerd, hebben geleid tot commerciële lasers die in continue of Q-switch werken met krachten tot kW en zeer goede kwaliteitsstralen aan de grens van diffractie. De interesse in deze ionen betreft nu hun werking onder ultra-korte pulsen. Het potentieel van dergelijke femtoseconde bronnen, ongeveer 2 m, is inderdaad zeer groot. Naast het feit dat dit een gebied van oogveiligheid is, maakt de hoge absorptie van water op dit gebied van golflengte deze bronnen zeer aantrekkelijk voor een aantal medische toepassingen, vooral in de chirurgie. Bovendien opent selectieve absorptie door bepaalde moleculen (H2O, CO2, N2O,..) vooruitzichten voor de studie van de atmosfeer met behulp van LIDAR-type technieken. Bovendien zijn ultrasnelle lasers die op 2 m uitstoten zeer begeerd voor het pompen van OPO’s die in de medium IR, in het bereik 3 m — 12 m, voor de generatie van supercontinum in de IR, de realisatie van THz-bronnen en moleculaire spectroscopie uitzenden. Tot slot zijn er nog vele andere mogelijkheden voor deze nieuwe laserbronnen, zoals het genereren van XUV-straling of het maken van frequentiekammen in de MIR voor metrologie. Het THERMOS-project betreft de synthese en fysisch-chemische karakterisering van nieuwe hybride thermo-elektrische materialen voor gebruik in een temperatuurbereik variërend van de omgeving tot 200 °C. De gesynthetiseerde materialen zijn bedoeld om de bismut telluride (Bi2Te3) te vervangen, die het enige materiaal is dat in dit temperatuurbereik kan worden gebruikt, maar heeft het nadeel van zeldzame, dure en toxische elementen. Vanwege hun chemische aard zijn hybride materialen bijzonder geschikt voor toepassingen bij lage temperaturen. De strategie die wordt gebruikt om dit project te ontwikkelen, zal bestaan uit het doorschalen van organische, isolerende of geleidende moleculen in anorganische platen van het MS2-type (M=W, Mo, Ti) om een hoge elektrische geleidbaarheid en een lage thermische geleidbaarheid te combineren. (Dutch)
6 December 2021
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Questo progetto di ricerca fa parte delle strategie di ricerca e innovazione per la specializzazione intelligente (RIS 3) della regione della Bassa Normandia e più in particolare nel campo dei materiali sostenibili e intelligenti, che rappresenta una delle 5 aree selezionate dalla regione della Bassa Normandia in consultazione con gli attori economici locali. I progetti FAST-MIR e THERMOS sono alla base di questa richiesta più precisamente nella sottoarea di specializzazione "Advanced Materials Engineering and Design, che è una delle 13 sottoaree individuate a seguito di consultazioni tra attori economici locali, rappresentanti di ricerca, aziende e istituzioni. Il progetto FAST-MIR mira a sviluppare materiali laser innovativi per sorgenti laser ad impulsi ultra-brevi operanti nel mezzo infrarosso, un campo di lunghezze d'onda ancora inesplorate, ma con un elevato potenziale applicativo. I materiali laser in questione emettono circa 2 m, dominio spettrale, in cui si trovano bande di assorbimento dell'acqua e finestre di trasmissione atmosferica e che possono quindi avere applicazioni nella lavorazione dei materiali morbidi, nella metrologia laser, nelle comunicazioni nello spazio libero o in chirurgia e terapia laser. La realizzazione di sorgenti laser che emettono direttamente nella regione circa 2 m può essere effettuata con materiali drogati da ioni di tulio (Tm) e olmio (Ho) particolarmente attraenti per la loro elevata efficienza e le ampie bande di guadagno intorno ai 2 m. Questi ioni già studiati in diverse matrici di cristallo e in fibre hanno portato a laser commerciali funzionanti in continuo o Q-switch con potenze fino a kW e fasci di ottima qualità al limite di diffrazione. L'interesse per questi ioni ora riguarda il loro funzionamento sotto impulsi ultra-corti. Il potenziale di tali sorgenti femtosecondi, circa 2 m, è davvero molto grande. Oltre al fatto che si tratta di un settore di sicurezza degli occhi, l'elevato assorbimento di acqua in questo campo di lunghezza d'onda rende queste fonti molto attraente per una serie di applicazioni mediche, soprattutto in chirurgia. Inoltre, l'assorbimento selettivo da parte di alcune molecole (H2O, CO2, N2O,..) apre prospettive per lo studio dell'atmosfera utilizzando tecniche di tipo LIDAR. Inoltre, i laser ultraveloci che emettono a 2 m sono molto ambiti per il pompaggio di OPO che emettono nel IR medio, nella gamma 3 m — 12 m, per la generazione di supercontinum nell'IR, la realizzazione di sorgenti THz e spettroscopia molecolare. Infine, ci sono molte altre possibilità per queste nuove sorgenti laser, come la generazione di radiazioni XUV o la produzione di pettini di frequenza nel MIR per la metrologia. Il progetto THERMOS riguarda la sintesi e la caratterizzazione fisico-chimica di nuovi materiali termoelettrici ibridi da utilizzare in un intervallo di temperatura che va dall'ambiente ai 200ºC. I materiali sintetizzati mirano a sostituire il tellururo bismuto (Bi2Te3), che è l'unico materiale utilizzabile in questo intervallo di temperatura, ma ha lo svantaggio di avere elementi rari, costosi e tossici. Grazie alla loro natura chimica, i materiali ibridi sono particolarmente adatti per applicazioni a bassa temperatura. La strategia utilizzata per sviluppare questo progetto consisterà nell'intercalare molecole organiche, isolanti o conduttive in fogli inorganici di tipo MS2 (M=W, Mo, Ti) al fine di combinare alta conducibilità elettrica e bassa conducibilità termica. (Italian)
13 January 2022
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Identifiers
15E00112
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