Nouvelles génération de matériaux 2D isolants topologiques pour la prochaine génération de générateur thermoélectriques – NEXTOP

Le projet NEXTOP porte sur la croissance, le test and la modélisation de nouveaux matériaux 2D topologiques pour la thermoélectricité. Les isolants topologiques 2D sont des matériaux qui ont des propriétés exotiques extrêmement intéressantes. A l'état actuel, dans le contexte des études pour la thermoélectricité, seulement les matériaux 3D ont été testés mais sans exploiter les propriétés topologiques intrinsèques des matériaux. Les matériaux 2D montrent de leur côté, des propriétés physiques très différentes qui permettraient d'envisager des valeurs pour le facteur zT au-delà de 7, sachant qu'à l'état de l'art le maximum obtenu ne dépasse pas 3. On est donc au début d'une vraie révolution qui pourrait permettre la réalisation de systèmes abandonnés complétement autonomes énergétiquement et miniaturisés grâce à l'efficacité de matériaux utilisés pour récupérer de l'énergie en fonction de petits gradients de température. Par exemple, dans le domaine des IoTs, ces matériaux pourraient avoir un impact majeur. Dans ce cadre nous nous proposons d'étudier des matériaux plus faciles à synthétiser au départ tels que le MoTe2 et le WTe2 qui permettront de mettre à point les systèmes de tests et faire une première modélisation du comportement de ces matériaux. A la suite nous proposons de croitre des Xenes, dont le Stanene, qui sont des matériaux qui sont surement plus difficile à croitre mais qui permettraient d'atteindre des performances absolument non envisageables actuellement par les système existants en augmentant théoriquement d'un facteur 2 le zT. Le projet NEXTOP est très ambitieux d’un point scientifique et technique et exploite les compétences et la grande expérience de plusieurs groupes de recherche complémentaires et d'un centre de recherche d'une multinationale. Les groupes travaillant sur la modélisation et l’étude théorique des matériaux seront en stricte collaboration avec les équipes expérimentales et qui réalisent la croissance des différents matériaux. NEXTOP est un projet fondamental à haut risque qui grâce à ses résultats nous permettra de faire un bond en avant en termes de performances des générateurs thermoélectriques mais surtout scientifiquement au sujet de la connaissance des propriétés physiques exotiques des isolants topologiques 2D. Le projet permettra également de comprendre le potentiel de ces matériaux pour les applications envisagées. Un advisory board composé par des scientifiques de haut niveau et par des experts scientifiques issus d’entreprise fortement intéressés par les possible applications (WSN, IoTs) suivra le projet et pourra donner des conseils sur les direction scientifique a entreprendre. Pour atteindre ce résultats nous avons réuni un consortium composé par des groupes des très haut niveau scientifique.