Gall oeri'r electroneg bwerus yn y ffonau smart diweddaraf fod yn her fawr. Mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg King Abdullah wedi datblygu dull cyflym ac effeithlon ar gyfer creu deunyddiau carbon sy'n ddelfrydol ar gyfer afradu gwres o ddyfeisiau electronig. Gall y deunydd amlbwrpas hwn ddod o hyd i gymwysiadau eraill, o synwyryddion nwy i baneli solar.
Mae llawer o ddyfeisiau electronig yn defnyddio ffilmiau graffit i gynnal a gwasgaru'r gwres a gynhyrchir gan gydrannau electronig. Er bod graffit yn fath naturiol o garbon, mae rheolaeth thermol mewn electroneg yn gymhwysiad heriol ac yn aml mae'n dibynnu ar ddefnyddio ffilmiau graffit micron trwchus o ansawdd uchel. “Fodd bynnag, mae’r dull o wneud y ffilmiau graffit hyn gan ddefnyddio polymerau fel deunyddiau crai yn gymhleth ac yn ddwys o ran ynni,” esboniodd Gitanjali Deokar, postdoc yn labordy Pedro Costa a arweiniodd y gwaith. Gwneir y ffilmiau trwy broses aml-gam sy'n gofyn am dymheredd hyd at 3,200 gradd Celsius ac na allant gynhyrchu ffilmiau yn deneuach nag ychydig o ficronau.
Mae Deokar, Costa a'u cydweithwyr wedi datblygu dull cyflym ac ynni-effeithlon ar gyfer gwneud taflenni graffit tua 100 nanometr o drwch. Defnyddiodd y tîm dechneg o'r enw dyddodiad anwedd cemegol (CVD) i dyfu ffilmiau graffit nanomedr trwchus (NGFs) ar ffoil nicel, lle mae'r nicel yn cataleiddio trosi methan poeth yn graffit ar ei wyneb. “Fe wnaethon ni gyflawni NGF mewn cam twf CVD 5 munud yn unig ar dymheredd adwaith o 900 gradd Celsius,” meddai Deokar.
Gall NGF dyfu i ddalennau hyd at 55 cm2 yn yr ardal a thyfu ar ddwy ochr y ffoil. Gellir ei symud a'i drosglwyddo i arwynebau eraill heb yr angen am haen cynnal polymer, sy'n ofyniad cyffredin wrth weithio gyda ffilmiau graphene un haen.
Gan weithio gyda'r arbenigwr microsgopeg electron Alessandro Genovese, cafodd y tîm ddelweddau microsgopeg electron trawsyrru (TEM) o groestoriadau o NGF ar nicel. “Mae arsylwi’r rhyngwyneb rhwng ffilmiau graffit a ffoil nicel yn gyflawniad digynsail a bydd yn darparu mewnwelediadau ychwanegol i fecanwaith twf y ffilmiau hyn,” meddai Costa.
Mae trwch NGF yn cwympo rhwng ffilmiau graffit micron-trwchus sydd ar gael yn fasnachol a graphene un haen. “Mae NGF yn ategu taflenni graffit graphene a diwydiannol, gan ychwanegu at arsenal ffilmiau carbon haenog,” meddai Costa. Er enghraifft, oherwydd ei hyblygrwydd, gellir defnyddio NGF ar gyfer rheoli thermol mewn ffonau symudol hyblyg sydd bellach yn dechrau ymddangos ar y farchnad. “O’i gymharu â ffilmiau graphene, bydd integreiddio NGF yn rhatach ac yn fwy sefydlog,” ychwanegodd.
Fodd bynnag, mae gan NGF lawer o ddefnyddiau y tu hwnt i afradu gwres. Nodwedd ddiddorol yr amlygwyd yn y delweddau TEM yw mai dim ond ychydig haenau o garbon o drwch yw rhai rhannau o'r NGF. “Yn rhyfeddol, mae presenoldeb haenau lluosog o barthau graphene yn sicrhau cryn dipyn o dryloywder golau gweladwy trwy gydol y ffilm,” meddai Deoka. Rhagdybiodd y tîm ymchwil y gellid defnyddio'r NGF dargludol, tryleu fel cydran o gelloedd solar neu fel deunydd synhwyro ar gyfer canfod nwy nitrogen deuocsid. “Rydym yn bwriadu integreiddio NGF i ddyfeisiau fel y gall weithredu fel deunydd gweithredol amlswyddogaethol,” meddai Costa.
Gwybodaeth bellach: Gitanjali Deokar et al., Twf cyflym ffilmiau graffit nanomedr trwchus ar ffoil nicel ar raddfa wafer a'u dadansoddiad strwythurol, nanotechnoleg (2020). Doi: 10.1088/1361-6528/ABA712
Os ydych chi'n dod ar draws typo, anghywirdeb, neu os hoffech chi gyflwyno cais i olygu cynnwys ar y dudalen hon, defnyddiwch y ffurflen hon. Ar gyfer cwestiynau cyffredinol, defnyddiwch ein ffurflen gyswllt. Ar gyfer adborth cyffredinol, defnyddiwch yr adran Sylwadau Cyhoeddus isod (dilynwch y cyfarwyddiadau).
Mae eich barn yn bwysig i ni. Fodd bynnag, oherwydd y nifer uchel o negeseuon, ni allwn warantu ymateb wedi'i bersonoli.
Dim ond i ddweud wrth dderbynwyr a anfonodd yr e -bost y defnyddir eich cyfeiriad e -bost. Ni fydd eich cyfeiriad na chyfeiriad y derbynnydd yn cael ei ddefnyddio at unrhyw bwrpas arall. Bydd y wybodaeth rydych chi'n ei nodi yn ymddangos yn eich e -bost ac ni fydd yn cael ei storio gan Phys.org ar unrhyw ffurf.
Derbyn diweddariadau wythnosol a/neu ddyddiol yn eich mewnflwch. Gallwch ddad -danysgrifio ar unrhyw adeg ac ni fyddwn byth yn rhannu eich manylion â thrydydd partïon.
Rydym yn gwneud ein cynnwys yn hygyrch i bawb. Ystyriwch gefnogi cenhadaeth Science X gyda chyfrif premiwm.
Amser Post: Medi-05-2024