Охолодження потужної електроніки в останніх смартфонах може стати головним завданням. Дослідники Університету науки та технологій Кінг Абдулла розробили швидкий та ефективний метод створення вуглецевих матеріалів, ідеально підходить для розсіювання тепла з електронних пристроїв. Цей універсальний матеріал може знайти інші програми - від датчиків газу до сонячних батарей.
Багато електронних пристроїв використовують графітові плівки для проведення та розсіювання тепла, що утворюється електронними компонентами. Хоча графіт є природною формою вуглецю, термічне управління в електроніці є вимогливим застосуванням і часто залежить від використання високоякісних графітових фільмів Micron-товщиною. "Однак метод створення цих графітових плівок з використанням полімерів як сировини є складним та інтенсивним",-пояснює Гіттанджалі Деокар, постдок у лабораторії Педро Коста, який керував роботою. Фільми здійснюються за допомогою багатоетапного процесу, який вимагає температури до 3200 градусів Цельсія і не може виробляти плівки, тонші за кілька мкм.
Деокар, Коста та їх колеги розробили швидкий та енергоефективний метод виготовлення графітових аркушів товщиною близько 100 нанометрів. Команда використовувала методику під назвою хімічне осадження пари (CVD) для вирощування графітових плівок товщиною нанометром (NGF) на нікельній фользі, де нікель каталізує перетворення гарячого метану в графіт на його поверхні. "Ми досягли NGF лише за 5-хвилинний етап зростання ССЗ при температурі реакції 900 градусів Цельсія",-сказав Деокар.
NGF може перерости в аркуші до 55 см2 в районі і рости з обох боків фольги. Його можна видалити та перенести на інші поверхні без необхідності в шарі підтримки полімеру, що є загальною вимогою при роботі з одношаровими графенових плівками.
Працюючи з експертом з електронної мікроскопії Алессандро Геновезе, команда отримала зображення електронної мікроскопії (TEM) поперечних перерізів NGF на нікелі. "Спостереження за інтерфейсом між графітовими плівками та нікелевою фольгою є безпрецедентним досягненням і надасть додаткову інформацію про механізм зростання цих фільмів", - сказав Коста.
Товщина NGF падає між комерційно доступними графічними фільмами Micron-товщиною та одношаровим графеном. "NGF доповнює графен та промислові графітові аркуші, додаючи до арсеналу шаруватих вуглецевих плівок", - сказав Коста. Наприклад, завдяки своїй гнучкості NGF може використовуватися для теплового управління в гнучких мобільних телефонах, які зараз починають з’являтися на ринку. "У порівнянні з графеновими фільмами інтеграція NGF буде дешевшою і стабільнішою", - додав він.
Однак NGF має багато застосувань поза тепловим розсіюванням. Цікавою особливістю, виділеною на зображеннях TEM, є те, що деякі частини NGF - це лише кілька шарів товщини вуглецю. "Примітно, що наявність декількох шарів графенових доменів забезпечує достатню ступінь видимої прозорості світла протягом усього фільму", - сказав Деока. Дослідницька група висунула гіпотезу, що провідний, напівпрозорий NGF може бути використаний як компонент сонячних батарей або як зондувальний матеріал для виявлення газового газу азоту. "Ми плануємо інтегрувати NGF в пристрої, щоб він міг діяти як багатофункціональний активний матеріал", - сказав Коста.
Додаткова інформація: Gitanjali Deokar та ін. Doi: 10.1088/1361-6528/aba712
Якщо ви стикаєтесь з друкою, неточністю або хочете подати запит на редагування вмісту на цій сторінці, будь ласка, використовуйте цю форму. Для загальних питань, будь ласка, використовуйте нашу контактну форму. Для загального зворотного зв'язку використовуйте розділ публічних коментарів нижче (дотримуйтесь інструкцій).
Ваша думка для нас важлива. Однак через велику кількість повідомлень ми не можемо гарантувати персоналізовану відповідь.
Ваша електронна адреса використовується лише для того, щоб повідомити одержувачам, які надіслали електронний лист. Ні ваша адреса, ні адреса одержувача не будуть використані з будь -якою іншою метою. Інформація, яку ви вводите, з’явиться у вашій електронній пошті та не буде зберігатися Phys.org у будь -якій формі.
Отримайте щотижневі та/або щоденні оновлення у папці "Вхідні". Ви можете скасувати підписку в будь -який час, і ми ніколи не поділимося вашими деталями з третіми сторонами.
Ми робимо наш вміст доступним для всіх. Подумайте про підтримку місії Science X з преміальним рахунком.
Час посади: вересень-05-2024