ग्रेफाइट पत्रके नवीन पिढी स्मार्टफोन थंड राहण्यास मदत करतात

नवीनतम स्मार्टफोनमध्ये शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक्स थंड करणे हे एक मोठे आव्हान असू शकते. किंग अब्दुल्लाह युनिव्हर्सिटी ऑफ सायन्स Technology ण्ड टेक्नॉलॉजीच्या संशोधकांनी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमधून उष्णता नष्ट करण्यासाठी कार्बन मटेरियल तयार करण्यासाठी एक वेगवान आणि कार्यक्षम पद्धत विकसित केली आहे. ही अष्टपैलू सामग्री गॅस सेन्सरपासून ते सौर पॅनेलपर्यंत इतर अनुप्रयोग शोधू शकते.
बर्‍याच इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे इलेक्ट्रॉनिक घटकांद्वारे तयार केलेली उष्णता आयोजित करण्यासाठी आणि नष्ट करण्यासाठी ग्रेफाइट फिल्म वापरतात. ग्रॅफाइट हा कार्बनचा एक नैसर्गिक प्रकार आहे, परंतु इलेक्ट्रॉनिक्समधील थर्मल मॅनेजमेंट हा एक मागणी करणारा अनुप्रयोग आहे आणि बर्‍याचदा उच्च-गुणवत्तेच्या मायक्रॉन-जाड ग्रेफाइट चित्रपटांच्या वापरावर अवलंबून असतो. “तथापि, कच्चा माल म्हणून पॉलिमरचा वापर करून हे ग्रेफाइट चित्रपट बनवण्याची पद्धत जटिल आणि ऊर्जा-केंद्रित आहे,” असे पेड्रो कोस्टाच्या प्रयोगशाळेतील पोस्टडॉक गीतांजली देवकार म्हणतात. चित्रपट एका बहु-चरण प्रक्रियेद्वारे तयार केले जातात ज्यासाठी 3,200 डिग्री सेल्सिअस तापमान आवश्यक आहे आणि काही मायक्रॉनपेक्षा पातळ चित्रपट तयार करू शकत नाहीत.
देवओकर, कोस्टा आणि त्यांच्या सहका्यांनी सुमारे 100 नॅनोमीटर जाड ग्रेफाइट शीट बनवण्यासाठी वेगवान आणि ऊर्जा-कार्यक्षम पद्धत विकसित केली आहे. निकेल फॉइलवर नॅनोमीटर-जाड ग्रेफाइट फिल्म्स (एनजीएफ) वाढविण्यासाठी या पथकाने केमिकल वाफ डिपॉझिशन (सीव्हीडी) नावाचे तंत्र वापरले, जिथे निकेल त्याच्या पृष्ठभागावर गरम मिथेनचे रूपांतर करते. "आम्ही 900 अंश सेल्सिअसच्या प्रतिक्रियेच्या तपमानावर फक्त 5 मिनिटांच्या सीव्हीडी वाढीच्या चरणात एनजीएफ साध्य केले," डीओकर म्हणाले.
एनजीएफ क्षेत्रात 55 सेमी 2 पर्यंत चादरीमध्ये वाढू शकते आणि फॉइलच्या दोन्ही बाजूंनी वाढू शकते. पॉलिमर सपोर्ट लेयरची आवश्यकता नसतानाही ते काढले जाऊ शकते आणि इतर पृष्ठभागावर हस्तांतरित केले जाऊ शकते, जे सिंगल-लेयर ग्राफीन चित्रपटांसह कार्य करताना एक सामान्य आवश्यकता आहे.
इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी तज्ञ अलेसॅन्ड्रो जेनोव्हेजसह कार्य करीत, टीमने निकेलवरील एनजीएफच्या क्रॉस-सेक्शनच्या ट्रान्समिशन इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी (टीईएम) प्रतिमा प्राप्त केल्या. “ग्रेफाइट फिल्म्स आणि निकेल फॉइल यांच्यातील इंटरफेसचे निरीक्षण करणे ही एक अभूतपूर्व कामगिरी आहे आणि या चित्रपटांच्या वाढीच्या यंत्रणेबद्दल अतिरिक्त अंतर्दृष्टी प्रदान करेल,” कोस्टा म्हणाले.
एनजीएफची जाडी व्यावसायिकपणे उपलब्ध मायक्रॉन-जाड ग्रेफाइट फिल्म आणि सिंगल-लेयर ग्राफीन दरम्यान येते. कोस्टा म्हणाली, “एनजीएफने ग्राफीन आणि औद्योगिक ग्रेफाइट शीट्सची पूर्तता केली आणि स्तरित कार्बन चित्रपटांच्या शस्त्रागारात भर घातली,” कोस्टा म्हणाली. उदाहरणार्थ, त्याच्या लवचिकतेमुळे, एनजीएफचा वापर आता बाजारात दिसू लागणार्‍या लवचिक मोबाइल फोनमध्ये थर्मल मॅनेजमेंटसाठी केला जाऊ शकतो. “ग्राफीन चित्रपटांच्या तुलनेत एनजीएफचे एकत्रीकरण स्वस्त आणि अधिक स्थिर असेल,” ते पुढे म्हणाले.
तथापि, एनजीएफचे उष्णता नष्ट होण्यापलीकडे बरेच उपयोग आहेत. टीईएम प्रतिमांमध्ये हायलाइट केलेले एक मनोरंजक वैशिष्ट्य म्हणजे एनजीएफचे काही भाग केवळ कार्बन जाडचे काही थर आहेत. “उल्लेखनीय म्हणजे, ग्राफीन डोमेनच्या एकाधिक थरांची उपस्थिती संपूर्ण चित्रपटात दृश्यमान प्रकाश पारदर्शकतेची पुरेशी डिग्री सुनिश्चित करते,” देवका म्हणाले. संशोधन कार्यसंघाने असा गृहितक केला की प्रवाहकीय, अर्धपारदर्शक एनजीएफ सौर पेशींचा एक घटक म्हणून किंवा नायट्रोजन डायऑक्साइड गॅस शोधण्यासाठी सेन्सिंग मटेरियल म्हणून वापरला जाऊ शकतो. कोस्टा म्हणाली, “आम्ही एनजीएफला डिव्हाइसमध्ये समाकलित करण्याची योजना आखली आहे जेणेकरून ते बहु -कार्यशील सक्रिय सामग्री म्हणून कार्य करू शकेल,” कोस्टा म्हणाले.
पुढील माहितीः गितांजली देवओकर इत्यादी., वेफर-स्केल निकेल फॉइलवरील नॅनोमीटर-जाड ग्रेफाइट चित्रपटांची वेगवान वाढ आणि त्यांचे स्ट्रक्चरल विश्लेषण, नॅनोटेक्नॉलॉजी (2020). Doi: 10.1088/1361-6528/ABA712
आपल्याकडे टायपो, चुकीची, किंवा या पृष्ठावरील सामग्री संपादित करण्यासाठी विनंती सबमिट करू इच्छित असल्यास, कृपया हा फॉर्म वापरा. सामान्य प्रश्नांसाठी, कृपया आमचा संपर्क फॉर्म वापरा. सामान्य अभिप्रायासाठी, खाली सार्वजनिक टिप्पण्या विभाग वापरा (सूचनांचे अनुसरण करा).
आपले मत आमच्यासाठी महत्वाचे आहे. तथापि, संदेशांच्या उच्च प्रमाणात, आम्ही वैयक्तिकृत प्रतिसादाची हमी देऊ शकत नाही.
आपला ईमेल पत्ता केवळ ईमेल पाठविणार्‍या प्राप्तकर्त्यांना सांगण्यासाठी वापरला जातो. आपला पत्ता किंवा प्राप्तकर्त्याचा पत्ता इतर कोणत्याही हेतूसाठी वापरला जाणार नाही. आपण प्रविष्ट केलेली माहिती आपल्या ईमेलमध्ये दिसून येईल आणि कोणत्याही स्वरूपात फिज.ऑर्गद्वारे संग्रहित केली जाणार नाही.
आपल्या इनबॉक्समध्ये साप्ताहिक आणि/किंवा दररोज अद्यतने प्राप्त करा. आपण कोणत्याही वेळी सदस्यता रद्द करू शकता आणि आम्ही आपला तपशील तृतीय पक्षासह कधीही सामायिक करणार नाही.
आम्ही आमची सामग्री प्रत्येकासाठी प्रवेश करण्यायोग्य बनवितो. प्रीमियम खात्यासह विज्ञान एक्सच्या मिशनला समर्थन देण्याचा विचार करा.