Projektbeschreibung
Neue Studie könnte mehr Hinweise auf die Wechselwirkung zwischen Flüssigkeiten und 2D-Materialien bieten
Zweidimensionale (2D) Materialien sind eine Klasse kristalliner Materialien, die aus einer einzigen Schicht von Atomen bestehen, die für Physikerinnen und Physiker sowohl aufgrund ihrer einzigartigen Physik als auch wegen ihrer vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten von Interesse sind. Während ihrer Synthese werden Flüssigkeiten häufig zwischen diesen Materialien und starren Substraten oder zwischen Schichten von Van-der-Waals-Strukturen eingeschlossen. Die Art und Weise, wie die eingeschlossenen Flüssigkeiten die 2D-Struktur beeinflussen, ist jedoch noch längst nicht vollständig bekannt. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts LUCiD-Mater werden fortschrittliche mathematische Modelle entwickelt, um diese Wechselwirkung näher zu beleuchten. Die Modelle werden Forschenden äußerst wertvolle Informationen zur Optimierung der Herstellung von 2D-Materialien sowie zur Steuerung und Nutzung eingeschlossener Flüssigkeitströpfchen liefern.
Ziel
Two-dimensional (2D) materials are a relatively new class of thin materials consisting of a single layer of covalently bonded atoms. The unprecedented characteristics of 2D materials have already led to the observation of new physics and lend themselves to a wide range of technology-focused applications. Both in the fabrication process and in applications, liquids frequently interact with 2D materials. In particular, droplets often become trapped between these thin materials and a rigid substrate, or between layers of vdW structures. However, the details of this trapping (or confinement), how the liquid becomes confined and its effect on the rest of the structure has been under-appreciated.
We propose to develop mathematical models of this confinement in a number of scenarios motivated by recent experiments. The analysis of these models will give new insights into the optimization of various fabrication methods, as well as suggesting new methods through which the presence of trapped liquid droplets can be controlled and exploited. To meet the proposed objective, we will build on the fellow’s experience in the mechanics of 2D materials and their interfaces and the supervisor’s experience in the mechanics of slender structures and their interaction with liquids to propose integrated, multidisciplinary, multi-technique approaches.
The fellow would be based in the Oxford Centre for Industrial and Applied Mathematics and would benefit from being integrated into both the intellectual and social life of the group. The fellowship will extensively broaden the fellow’s knowledge of the modelling of thin film/liquid systems and expand his network and collaborations through performing the project. Besides, the designed training activities of this fellowship will consolidate his skills in teaching, supervision, research communications, and project management. These invaluable experience will significantly contribute to the fellow’s medium- and long-term career development.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
OX1 2JD Oxford
Vereinigtes Königreich