Ochlazení silné elektroniky v nejnovějších smartphonech může být hlavní výzvou. Vědci z King Abdullah University of Science and Technology vyvinuli rychlou a efektivní metodu pro vytváření uhlíkových materiálů ideální pro rozptylování tepla z elektronických zařízení. Tento všestranný materiál může najít jiné aplikace, od senzorů plynu po solární panely.
Mnoho elektronických zařízení používá grafitové filmy k provádění a rozptýlení tepla generovaného elektronickými komponenty. Ačkoli grafit je přirozená forma uhlíku, tepelná správa v elektronice je náročná aplikace a často závisí na použití vysoce kvalitních grafitových filmů silného mikronu. "Metoda vytváření těchto grafitových filmů používajících polymery jako suroviny je však složitá a energeticky náročná," vysvětluje Gitanjali Deokar, postdoktor v laboratoři Pedro Costa, který vedl práci. Filmy jsou natočeny prostřednictvím vícestupňového procesu, který vyžaduje teploty až do 3 200 stupňů Celsia a nemohou produkovat tenčí filmy než několik mikronů.
Deokar, Costa a jejich kolegové vyvinuli rychlou a energetickou metodu pro to, aby grafitové listy byly silné asi 100 nanometrů. Tým použil techniku zvanou chemická depozice párů (CVD) k růstu grafitových filmů na nanometrch (NGF) na niklové fólii, kde nikl katalyzuje přeměnu horkého metanu na jeho povrch. "NGF jsme dosáhli pouhých 5minutových kroků CVD při reakční teplotě 900 ° C," řekl Deokar.
NGF může růst do listů až 55 cm2 v oblasti a růst na obou stranách fólie. Může být odstraněn a přenesen na jiné povrchy bez potřeby podpůrné vrstvy polymeru, což je běžný požadavek při práci s jednovrstvými grafenovými filmy.
Tým ve spolupráci s odborníkem na elektronovou mikroskopii Alessandro Genovese získal obraz přenosové elektronové mikroskopie (TEM) průřezů NGF na niklu. "Pozorování rozhraní mezi grafitovými filmy a niklovou fólií je bezprecedentní úspěch a poskytne další vhled do růstového mechanismu těchto filmů," řekl Costa.
Tloušťka NGF spadá mezi komerčně dostupné grafitové filmy s mikron a jednovrstvý grafen. "NGF doplňuje grafen a průmyslové grafitové listy a přidává k arzenálu vrstvených uhlíkových filmů," řekl Costa. Například díky své flexibilitě může být NGF použita pro tepelné řízení ve flexibilních mobilních telefonech, které se nyní na trhu začínají objevovat. "Ve srovnání s grafenovými filmy bude integrace NGF levnější a stabilnější," dodal.
NGF však má mnoho využití mimo rozptyl tepla. Zajímavou vlastností zdůrazněné v TEM obrázcích je, že některé části NGF jsou jen několik vrstev uhlíku silné. "Je pozoruhodné, že přítomnost více vrstev grafenových domén zajišťuje dostatečný stupeň průhlednosti viditelného světla v celém filmu," řekl Deoka. Výzkumný tým předpokládal, že vodivý, průsvitný NGF by mohl být použit jako součást solárních článků nebo jako snímací materiál pro detekci plynu oxidu dusičitého. "Plánujeme integrovat NGF do zařízení, aby mohl působit jako multifunkční aktivní materiál," řekla Costa.
Další informace: Gitanjali Deokar a kol., Rychlý růst grafitových filmů na nanometru na niklové fólii a jejich strukturální analýze, nanotechnologie (2020). Doi: 10.1088/1361-6528/ABA712
Pokud narazíte na překlep, nepřesnost nebo byste chtěli podat žádost o úpravu obsahu na této stránce, použijte prosím tento formulář. Pokud jde o obecné otázky, použijte prosím náš kontaktní formulář. Pro obecnou zpětnou vazbu použijte níže uvedenou sekci veřejných komentářů (postupujte podle pokynů).
Váš názor je pro nás důležitý. Vzhledem k velkému objemu zpráv však nemůžeme zaručit personalizovanou odpověď.
Vaše e -mailová adresa se používá pouze k vyprávění příjemců, kteří e -mail zaslali. Ani vaše adresa, ani adresa příjemce nebudou použity pro žádný jiný účel. Informace, které zadáte, se objeví ve vašem e -mailu a nebudou uloženy společností Phys.org v žádné formě.
Dostávat týdenní a/nebo denní aktualizace ve své doručené poště. Můžete se odhlásit kdykoli a nikdy nebudeme sdílet vaše údaje s třetími stranami.
Způsobujeme, že náš obsah zpřístupňujeme všem. Zvažte podporu mise Science X s prémiovým účtem.
Čas příspěvku: září-05-2024