Ang paglamig sa malakas na electronics sa pinakabagong mga smartphone ay maaaring maging isang pangunahing hamon. Ang mga mananaliksik sa King Abdullah University of Science and Technology ay nakabuo ng isang mabilis at mahusay na pamamaraan para sa paglikha ng mga materyales na carbon na mainam para sa pag -dissipate ng init mula sa mga elektronikong aparato. Ang maraming nalalaman na materyal ay maaaring makahanap ng iba pang mga aplikasyon, mula sa mga sensor ng gas hanggang sa mga solar panel.
Maraming mga elektronikong aparato ang gumagamit ng mga pelikulang grapayt upang magsagawa at mawala ang init na nabuo ng mga elektronikong sangkap. Bagaman ang grapayt ay isang likas na anyo ng carbon, ang pamamahala ng thermal sa electronics ay isang hinihingi na aplikasyon at madalas na nakasalalay sa paggamit ng de-kalidad na micron-makapal na mga grapayt na pelikula. "Gayunpaman, ang pamamaraan ng paggawa ng mga grapayt na pelikulang ito gamit ang mga polimer dahil ang mga hilaw na materyales ay kumplikado at masinsinang enerhiya," paliwanag ni Gitanjali Deokar, isang postdoc sa lab ni Pedro Costa na nanguna sa trabaho. Ang mga pelikula ay ginawa sa pamamagitan ng isang proseso ng maraming hakbang na nangangailangan ng temperatura hanggang sa 3,200 degree Celsius at hindi makagawa ng mga pelikula na mas payat kaysa sa ilang mga microns.
Ang Deokar, Costa at ang kanilang mga kasamahan ay nakabuo ng isang mabilis at mahusay na paraan ng enerhiya para sa paggawa ng mga sheet ng grapayt na halos 100 nanometer na makapal. Gumamit ang koponan ng isang pamamaraan na tinatawag na Chemical Vapor Deposition (CVD) upang mapalago ang nanometer-makapal na mga film na grapayt (NGFs) sa nikel foil, kung saan ang nikel ay catalyzes ang pag-convert ng mainit na mitein sa grapayt sa ibabaw nito. "Nakamit namin ang NGF sa loob lamang ng isang 5-minuto na hakbang sa paglago ng CVD sa isang temperatura ng reaksyon na 900 degree Celsius," sabi ni Deokar.
Ang NGF ay maaaring lumago sa mga sheet hanggang sa 55 cm2 sa lugar at lumalaki sa magkabilang panig ng foil. Maaari itong alisin at ilipat sa iba pang mga ibabaw nang hindi nangangailangan ng isang layer ng suporta sa polimer, na kung saan ay isang karaniwang kinakailangan kapag nagtatrabaho sa mga pelikulang graphene ng solong layer.
Nagtatrabaho sa dalubhasa sa mikroskopya ng elektron na si Alessandro Genovese, nakuha ng koponan ang paghahatid ng elektron mikroskopya (TEM) ng mga cross-section ng NGF sa nikel. "Ang pag -obserba ng interface sa pagitan ng mga grapayt na pelikula at nikel foil ay isang hindi pa naganap na nakamit at magbibigay ng karagdagang mga pananaw sa mekanismo ng paglago ng mga pelikulang ito," sabi ni Costa.
Ang kapal ng NGF ay bumagsak sa pagitan ng magagamit na komersyal na magagamit na mga micron-makapal na mga graphic na pelikula at graphene ng single-layer. "Ang NGF ay umaakma sa graphene at pang -industriya na mga sheet ng grapayt, pagdaragdag sa arsenal ng mga layered carbon films," sabi ni Costa. Halimbawa, dahil sa kakayahang umangkop nito, ang NGF ay maaaring magamit para sa pamamahala ng thermal sa nababaluktot na mga mobile phone na nagsisimula nang lumitaw sa merkado. "Kumpara sa mga graphene films, ang pagsasama ng NGF ay magiging mas mura at mas matatag," dagdag niya.
Gayunpaman, ang NGF ay maraming mga gamit na lampas sa pagwawaldas ng init. Ang isang kagiliw -giliw na tampok na naka -highlight sa mga imahe ng TEM ay ang ilang mga bahagi ng NGF ay ilan lamang sa mga layer ng makapal na carbon. "Kapansin -pansin, ang pagkakaroon ng maraming mga layer ng mga graphene domain ay nagsisiguro ng isang sapat na antas ng nakikitang light transparency sa buong pelikula," sabi ni Deoka. Ang koponan ng pananaliksik ay hypothesized na ang conductive, translucent NGF ay maaaring magamit bilang isang bahagi ng mga solar cells o bilang isang sensing material para sa pag -alis ng nitrogen dioxide gas. "Plano naming isama ang NGF sa mga aparato upang maaari itong kumilos bilang isang multifunctional aktibong materyal," sabi ni Costa.
Karagdagang impormasyon: Gitanjali Deokar et al., Mabilis na paglaki ng nanometer-makapal na mga grapayt na pelikula sa wafer-scale nikel foil at ang kanilang istruktura na pagsusuri, Nanotechnology (2020). Doi: 10.1088/1361-6528/ABA712
Kung nakatagpo ka ng isang typo, kawastuhan, o nais na magsumite ng isang kahilingan upang mai -edit ang nilalaman sa pahinang ito, mangyaring gamitin ang form na ito. Para sa mga pangkalahatang katanungan, mangyaring gamitin ang aming form ng contact. Para sa pangkalahatang puna, gamitin ang seksyon ng mga pampublikong komento sa ibaba (sundin ang mga tagubilin).
Mahalaga sa amin ang iyong opinyon. Gayunpaman, dahil sa mataas na dami ng mga mensahe, hindi namin masiguro ang isang isinapersonal na tugon.
Ginagamit lamang ang iyong email address upang sabihin sa mga tatanggap na nagpadala ng email. Ni ang iyong address o ang address ng tatanggap ay gagamitin para sa anumang iba pang layunin. Ang impormasyong ipinasok mo ay lilitaw sa iyong email at hindi maiimbak ng phys.org sa anumang form.
Makatanggap ng lingguhan at/o pang -araw -araw na pag -update sa iyong inbox. Maaari kang mag -unsubscribe sa anumang oras at hindi namin ibabahagi ang iyong mga detalye sa mga third party.
Ginagawa naming ma -access ang aming nilalaman sa lahat. Isaalang -alang ang pagsuporta sa misyon ng Science X na may isang premium na account.
Oras ng Mag-post: Sep-05-2024