En son akıllı telefonlarda güçlü elektroniklerin soğutulması büyük bir zorluk olabilir. Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, elektronik cihazlardan ısıyı dağıtmak için ideal olan karbon malzemeleri oluşturmak için hızlı ve etkili bir yöntem geliştirdiler. Bu çok yönlü malzeme, gaz sensörlerinden güneş panellerine kadar başka uygulamalar bulabilir.
Birçok elektronik cihaz, elektronik bileşenler tarafından üretilen ısıyı yürütmek ve dağıtmak için grafit filmler kullanır. Grafit doğal bir karbon biçimi olmasına rağmen, elektronikte termal yönetim zorlu bir uygulamadır ve genellikle yüksek kaliteli mikron kalınlığında grafit filmlerin kullanımına bağlıdır. Pedro Costa'nın laboratuvarında çalışmaya liderlik eden Gitanjali Deokar, “Bu grafit filmleri hammadde olarak kullanma yöntemi karmaşık ve enerji yoğun” diyor. Filmler, 3.200 santigrat dereceye kadar sıcaklıklar gerektiren ve birkaç mikrondan daha ince filmler üretemeyen çok aşamalı bir işlemle yapılır.
Deokar, Costa ve meslektaşları yaklaşık 100 nanometre kalınlığında grafit tabakaları yapmak için hızlı ve enerji tasarruflu bir yöntem geliştirdiler. Ekip, nikel folyo üzerinde nanometre kalınlığında grafit filmleri (NGF'ler) yetiştirmek için kimyasal buhar birikimi (CVD) adı verilen bir teknik kullandı, burada nikel sıcak metanın yüzeyinde grafit dönüşümünü katalize ediyor. Deokar, “NGF'yi 900 santigrat derece reaksiyon sıcaklığında sadece 5 dakikalık bir CVD büyüme aşamasında elde ettik” dedi.
NGF, alanda 55 cm2'ye kadar levhalar halinde büyüyebilir ve folyonun her iki tarafında büyüyebilir. Tek katmanlı grafen filmleriyle çalışırken yaygın bir gereksinim olan bir polimer destek katmanına ihtiyaç duymadan çıkarılabilir ve diğer yüzeylere aktarılabilir.
Elektron mikroskopisi uzmanı Alessandro Genovese ile birlikte çalışan ekip, nikel üzerindeki NGF kesitlerinin transmisyon elektron mikroskopisi (TEM) görüntülerini elde etti. Costa, “Grafit filmler ve nikel folyo arasındaki arayüzü gözlemlemek, benzeri görülmemiş bir başarıdır ve bu filmlerin büyüme mekanizması hakkında ek bilgiler sağlayacaktır” dedi.
NGF'nin kalınlığı, ticari olarak temin edilebilen mikron kalınlığında grafit filmler ve tek katmanlı grafen arasına girer. Costa, “NGF, katmanlı karbon filmlerinin cephaneliğine katkıda bulunarak grafen ve endüstriyel grafit tabakalarını tamamlıyor” dedi. Örneğin, esnekliği nedeniyle NGF, şu anda piyasada görünmeye başlayan esnek cep telefonlarında termal yönetim için kullanılabilir. “Grafen filmleriyle karşılaştırıldığında, NGF'nin entegrasyonu daha ucuz ve daha kararlı olacak” diye ekledi.
Bununla birlikte, NGF'nin ısı dağılmasının ötesinde birçok kullanımı vardır. TEM görüntülerinde vurgulanan ilginç bir özellik, NGF'nin bazı kısımlarının sadece birkaç karbon kalınlığı olmasıdır. Deoka, “Dikkat çekici bir şekilde, çoklu grafen alan katmanlarının varlığı, film boyunca yeterli derecede görünür ışık şeffaflığı sağlıyor” dedi. Araştırma ekibi, iletken, yarı saydam NGF'nin güneş hücrelerinin bir bileşeni olarak veya azot dioksit gazını tespit etmek için bir algılama materyali olarak kullanılabileceğini varsaymıştır. Costa, “NGF'yi çok fonksiyonlu bir aktif malzeme olarak hareket edebilmesi için cihazlara entegre etmeyi planlıyoruz” dedi.
Daha fazla bilgi: Gitanjali Deokar ve ark., Nanometre kalınlığında grafit filmlerinin gofret ölçekli nikel folyo ve bunların yapısal analizi üzerindeki hızlı büyümesi, Nanoteknoloji (2020). Doi: 10.1088/1361-6528/ABA712
Bir yazım hatası, yanlışlık ile karşılaşırsanız veya bu sayfada içeriği düzenlemek için bir istek göndermek istiyorsanız, lütfen bu formu kullanın. Genel sorular için lütfen iletişim formumuzu kullanın. Genel geri bildirim için aşağıdaki Kamu Yorumları bölümünü kullanın (talimatları izleyin).
Fikriniz bizim için önemli. Ancak, yüksek hacimli mesajlar nedeniyle kişiselleştirilmiş bir yanıt garanti edemeyiz.
E -posta adresiniz yalnızca e -postayı gönderen alıcılara anlatmak için kullanılır. Ne adresiniz ne de alıcının adresi başka bir amaç için kullanılmayacaktır. Girdiğiniz bilgiler e -postanızda görünür ve Phys.org tarafından herhangi bir biçimde saklanmaz.
Gelen kutunuzda haftalık ve/veya günlük güncellemeler alın. İstediğiniz zaman abone olabilirsiniz ve bilgilerinizi asla üçüncü taraflarla paylaşmayacağız.
İçeriğimizi herkes için erişilebilir hale getiriyoruz. Science X'in misyonunu premium bir hesapla desteklemeyi düşünün.
Post-Saat: Eylül-05-2024