Dit is 'n groot uitdaging om die kragtige elektronika op die nuutste slimfone af te koel. Navorsers aan die King Abdullah Universiteit van Wetenskap en Tegnologie het 'n vinnige en doeltreffende metode ontwikkel om koolstofmateriaal te skep wat ideaal is vir die verspreiding van hitte van elektroniese toestelle. Hierdie veelsydige materiaal kan ander toepassings vind, van gassensors tot sonpanele.
Baie elektroniese toestelle gebruik grafietfilms om die hitte wat deur elektroniese komponente gegenereer word, uit te voer en te versprei. Alhoewel grafiet 'n natuurlike vorm van koolstof is, is termiese bestuur in elektronika 'n veeleisende toepassing en hang dit dikwels af van die gebruik van mikron-dik grafietfilms van hoë gehalte. "Die metode om hierdie grafietfilms te maak, is egter ingewikkeld en energie-intensief," verduidelik Gitanjali Deokar, 'n postdoc in Pedro Costa se laboratorium wat die werk gelei het. Die films word gemaak deur middel van 'n meerstapproses wat temperatuur tot 3200 grade Celsius benodig en nie films dunner as 'n paar mikron kan lewer nie.
Deokar, Costa en hul kollegas het 'n vinnige en energiedoeltreffende metode ontwikkel om grafietplate ongeveer 100 nanometer dik te maak. Die span het 'n tegniek genaamd Chemical Vapor Deposition (CVD) gebruik om nanometer-dik grafietfilms (NGF's) op nikkelfoelie te kweek, waar die nikkel die omskakeling van warm metaan in grafiet op die oppervlak kataliseer. “Ons het NGF behaal in slegs 'n 5-minuut CVD-groeistap by 'n reaksietemperatuur van 900 grade Celsius,” het Deokar gesê.
NGF kan groei tot lakens tot 55 cm2 in die omgewing en aan beide kante van die foelie groei. Dit kan verwyder word en na ander oppervlaktes oorgedra word sonder dat 'n polimeerondersteuningslaag nodig is, wat 'n algemene vereiste is wanneer u met enkellaag-grafeenfilms werk.
Die span het saam met die elektronmikroskopie-kenner Alessandro Genovese gewerk, en het transmissie-elektronmikroskopie (TEM) beelde van dwarssnitte van NGF op nikkel verkry. "Die waarneming van die koppelvlak tussen grafietfilms en nikkelfoelie is 'n ongekende prestasie en sal ekstra insigte bied in die groeimeganisme van hierdie films," het Costa gesê.
Die dikte van NGF val tussen kommersieel beskikbare mikron-dik grafietfilms en enkellaag grafeen. “NGF komplementeer grafeen- en industriële grafietblaaie, wat bydra tot die arsenaal van gelaagde koolstoffilms,” het Costa gesê. Vanweë die buigsaamheid daarvan, kan NGF byvoorbeeld gebruik word vir termiese bestuur in buigsame selfone wat nou op die mark begin verskyn. "In vergelyking met grafeenfilms, sal die integrasie van NGF goedkoper en stabieler wees," het hy bygevoeg.
NGF het egter baie gebruike buite hitte -verspreiding. 'N Interessante kenmerk wat in die TEM -beelde uitgelig word, is dat sommige dele van die NGF slegs 'n paar lae koolstofdikte is. “Opmerklik is dat die teenwoordigheid van veelvuldige lae grafeendomeine 'n voldoende mate van sigbare ligdeursigtigheid gedurende die hele film verseker,” het Deoka gesê. Die navorsingspan het aangevoer dat die geleidende, deurskynende NGF gebruik kan word as 'n komponent van sonkragselle of as 'n waarnemingsmateriaal om stikstofdioksiedgas op te spoor. “Ons beplan om NGF in toestelle te integreer sodat dit as 'n multifunksionele aktiewe materiaal kan optree,” het Costa gesê.
Verdere inligting: Gitanjali Deokar et al., Vinnige groei van nanometer-dik grafietfilms op nikkelfoelie van die skaal en hul strukturele analise, Nanotechnology (2020). Doi: 10.1088/1361-6528/ABA712
As u 'n tikfout, onakkuraatheid ondervind, of 'n versoek wil indien om die inhoud op hierdie bladsy te wysig, gebruik hierdie vorm. Gebruik ons kontakvorm vir algemene vrae. Vir algemene terugvoer, gebruik die afdeling Openbare kommentaar hieronder (volg die instruksies).
U mening is vir ons belangrik. As gevolg van die groot hoeveelheid boodskappe, kan ons egter nie 'n persoonlike reaksie waarborg nie.
U e -posadres word slegs gebruik om ontvangers te vertel wat die e -pos gestuur het. Nóg u adres nóg die adres van die ontvanger sal vir enige ander doel gebruik word. Die inligting wat u invoer, sal in u e -pos verskyn en sal nie in enige vorm deur Phys.org geberg word nie.
Ontvang weeklikse en/of daaglikse opdaterings in u inkassie. U kan te eniger tyd uitskryf en ons sal nooit u besonderhede met derde partye deel nie.
Ons maak ons inhoud toeganklik vir almal. Oorweeg dit om Science X se missie met 'n premiumrekening te ondersteun.
Postyd: Sep-05-2024