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The design and fabrication of nanostructured materials to control both thermal and electrical properties are demonstrated for high-performance thermoelectric conversion. We have focused on silicon (Si) because it is an environmentally friendly and ubiquitous element. High bulk thermal conductivity of Si limits its potential as a thermoelectric material. The thermal conductivity of Si has been reduced by introducing grains, or wires, yet a further reduction is required while retaining a high electrical conductivity. We have designed two different nanostructures for this purpose. One structure is connected Si nanodots (NDs) with the same crystal orientation. The phonons scattering at the interfaces of these NDs occurred and it depended on the ND size. As a result of phonon scattering, the thermal conductivity of this nanostructured material was below/close to the amorphous limit. The other structure is Si films containing epitaxially grown Ge NDs. The Si layer imparted high electrical conductivity, while the Ge NDs served as phonon scattering bodies reducing thermal conductivity drastically. This work gives a methodology for the independent control of electron and phonon transport using nanostructured materials. This can bring the realization of thermoelectric Si-based materials that are compatible with large scale integrated circuit processing technologies.

The electrical conduction of metals is governed by how freely mobile electrons can move throughout the material. This movement is hampered by scattering with other electrons, as well as with impurities or thermal excitations (phonons). Experimentally, the scattering processes of single electrons are not observed, but rather the overall response of all mobile charge carriers within a sample. The ensemble dynamics can be described by the relaxation rates, which express how fast the system approaches equilibrium after an external perturbation 1 , 2 , 3 . Here we measure the frequency-dependent microwave conductivity of the heavy-fermion metal UPd 2 Al 3 (ref. 4 ), finding that it is accurately described by the prediction for a single relaxation rate (the so-called Drude response 5 ). This is notable, as UPd 2 Al 3 has strong interactions among the electrons 4 that might be expected to lead to more complex behaviour. Furthermore, the relaxation rate of just a few gigahertz is extremely low—this is several orders of magnitude below those of conventional metals (which are typically around 10 THz), and at least one order of magnitude lower than previous estimates for comparable metals. These observations are directly related to the high effective mass of the charge carriers in this material and reveal the dynamics of interacting electrons.

Objective: To analyze the observed frequency of three risk behaviors in motorcycle users (cell phone use, lack of helmet use and transport of minors) and to identify possible human, vehicular and environmental factors associated with these behaviors. Methodology: A cross-sectional study was carried out based on natural observations of motorcyclists riding on roads in a city in Argentina (Mar del Plata). We worked with a non-probabilistic sample of 1727 drivers and 358 motorcycle passengers, registered in 17 sites of the city (main roads covering all areas of the city). Results: 72% of the occupants wore helmets, although correct use was 63%. Use was lower among passengers -compared to drivers-, among young people and among private users. Only among passengers, use was lower among men. Lower use was observed in areas of greater socio-environmental vulnerability, in urban low-cost motorcycles and in vehicles without license plates. A quarter of the passengers were under 18 years of age. Among those under 11 years of age, only half wore helmets. Children were more frequently transported when a woman was driving and in more vulnerable areas. Cell phone use was 3%, being more frequent among commercial motorcyclists. Conclusion: The results show that risk behaviors in motorcyclists continue to be a challenge for road safety policies. The identification of factors that are relevant to these behaviors allows guiding prevention actions. Objetivo: Analisar a frequência observada de três comportamentos de risco em usuários de motocicletas (uso de celular, ausência de uso de capacete e transporte de crianças) e identificar possíveis fatores humanos, veiculares e ambientais associados a esses comportamentos. Métodos: Foi conduzido um estudo de coorte com base em observações naturais de motociclistas circulando em vias de uma cidade da Argentina (Mar del Plata). Trabalhou-se com uma amostra não probabilística de 1727 condutores e 358 passageiros de motocicletas, registrados em 17 locais da cidade (principais vias que cobriram todas as áreas da cidade). Resultados:72% dos ocupantes usavam capacete, embora o uso correto fosse de 63%. O uso foi menor entre os passageiros em comparação com os condutores, entre os jovens e nos usuários particulares. Apenas entre os passageiros, o uso foi mais baixo entre os homens. Menor uso foi observado em áreas de maior vulnerabilidade socioambiental, em motocicletas urbanas econômicas e em veículos sem placa de identificação. Um quarto dos passageiros tinha menos de 18 anos. Entre os menores de 11 anos, apenas a metade usava capacete. O transporte de crianças foi mais frequente quando conduzido por uma mulher e em áreas de maior vulnerabilidade. O uso de celular foi de 3%, sendo mais frequente entre os motociclistas comerciais. Conclusão: Os resultados mostram que os comportamentos de risco em motociclistas continuam sendo um desafio para as políticas de segurança viária. A identificação de fatores relevantes para esses comportamentos permite orientar ações de prevenção. Objetivo: Analizar la frecuencia observada de tres comportamientos de riesgo en usuarios de motocicletas (uso de celular, ausencia de uso de casco y traslado de menores) e identificar posibles factores humanos, vehiculares y ambientales asociados a esos comportamientos. Metodología: Se realizó un estudio de corte transversal basado en observaciones naturales de motociclistas que circulaban en vías pertenecientes a una ciudad de Argentina (Mar del Plata). Se trabajó con una muestra no probabilística de 1727 conductores y 358 pasajeros de moto, registrados en 17 sitios de la ciudad (vías principales que cubrieron todas las áreas de la ciudad). Resultados: El 72 % de los ocupantes usaba casco, aunque el uso correcto fue del 63 %. El uso fue menor entre los acompañantes —en comparación con los conductores—, entre los jóvenes y en los usuarios particulares. Solo en pasajeros, el uso fue más bajo entre los hombres. Un menor uso fue observado en zonas de mayor vulnerabilidad socioambiental, en motos económicas urbanas y en vehículos sin placa patente. Una cuarta parte de los pasajeros eran menores de 18 años. Entre los menores de 11 años, solo la mitad usaba casco. El traslado de niños y niñas fue más frecuente cuando conducía una mujer y en zonas de mayor vulnerabilidad. El uso de celular fue del 3 %, siendo más frecuente entre los motociclistas comerciales. Conclusión: Los resultados muestran que las conductas de riesgo en motociclistas siguen siendo un desafío para las políticas de seguridad vial. La identificación de factores que son relevantes para estas conductas permite orientar acciones de prevención.

Objetivo: En la región de las Américas, y particularmente en Argentina, los usuarios de motocicleta se encuentran entre los grupos más vulnerables del tránsito. Este estudio se propuso analizar tres comportamientos de riesgo en este grupo: uso de celular, ausencia de uso de casco, y traslado de menores. Se buscó también identificar posibles factores humanos, vehiculares y ambientales asociados a esos comportamientos. Métodos: Se realizaron observaciones naturales de motociclistas que circulaban en vías pertenecientes a una ciudad de Argentina (Mar del Plata). Se trabajó con una muestra de n = 2085 ocupantes de moto (1727 conductores y 358 pasajeros). Resultados: El 72% de los ocupantes usaba casco, aunque el uso correcto fue del 63%. El uso fue menor entre los acompañantes en comparación con los conductores, entre los hombres y jóvenes, y en los usuarios particulares. Menor uso también fue observado en las zonas de mayor vulnerabilidad socio-ambiental, en las motos económicas urbanas y en los vehículos sin placa patente. Una cuarta parte de los pasajeros eran menores de 18 años. Entre los menores de 11 años, solo la mitad usaba casco. El traslado de niños/as fue más frecuente cuando conducía una mujer. El uso de celular en conductores fue del 3%, siendo más frecuente entre los motociclistas comerciales. Conclusión: Este estudio ofrece información relevante para priorizar acciones de prevención orientadas a mejorar la seguridad en el tránsito, tal como ha sido propuesto en el Plan Estratégico de la Organización Panamericana de la Salud 2020-2025.