የግራፋይት ወረቀቶች አዲሱ ትውልድ ስማርትፎኖች ቀዝቀዝ እንዲሉ ይረዳሉ

በአዳዲሶቹ ስማርት ስልኮች ውስጥ ኃይለኛ ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን ማቀዝቀዝ ትልቅ ፈተና ሊሆን ይችላል። በኪንግ አብዱላህ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ የሚገኙ ተመራማሪዎች ከኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ሙቀትን ለማሰራጨት ተስማሚ የሆኑ የካርቦን ቁሳቁሶችን ለመፍጠር ፈጣን እና ቀልጣፋ ዘዴ አዘጋጅተዋል። ይህ ሁለገብ ቁሳቁስ ከጋዝ ዳሳሾች እስከ የፀሐይ ፓነሎች ድረስ ሌሎች አፕሊኬሽኖችን ማግኘት ይችላል።
ብዙ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች የግራፊክ ፊልሞችን በመጠቀም በኤሌክትሮኒክስ ክፍሎች የሚፈጠረውን ሙቀት ያሰራጫሉ እና ያሰራጫሉ። ግራፋይት ተፈጥሯዊ የካርቦን አይነት ቢሆንም፣ በኤሌክትሮኒክስ ውስጥ የሙቀት አስተዳደር አድካሚ አተገባበር ሲሆን ብዙውን ጊዜ ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ማይክሮን-ወፍራም የግራፋይት ፊልሞችን በመጠቀም ላይ የተመሰረተ ነው። “ይሁን እንጂ እነዚህን የግራፋይት ፊልሞች እንደ ጥሬ ዕቃዎች በመጠቀም ፖሊመሮችን የመሥራት ዘዴ ውስብስብ እና ጉልበት የሚጠይቅ ነው” ሲሉ ስራውን የመሩት በፔድሮ ኮስታ ላብራቶሪ ውስጥ የድህረ ምረቃ ዶክተር የሆኑት ጂታንጃሊ ዴኦካር ያስረዳሉ። ፊልሞቹ የሚሠሩት እስከ 3,200 ዲግሪ ሴልሺየስ የሚደርስ የሙቀት መጠን የሚፈልግ እና ከጥቂት ማይክሮን የሚቀነሱ ፊልሞችን ማምረት በማይችል ባለብዙ ደረጃ ሂደት ነው።
ዴኦካር፣ ኮስታ እና ባልደረቦቻቸው 100 ናኖሜትር ውፍረት ያላቸውን የግራፋይት ወረቀቶች ለመስራት ፈጣን እና ኃይል ቆጣቢ ዘዴ አዘጋጅተዋል። ቡድኑ በኒኬል ፎይል ላይ ናኖሜትር ውፍረት ያላቸውን የግራፋይት ፊልሞች (NGFs) ለማሳደግ የኬሚካል ትነት ዲፖዚሽን (CVD) የተባለ ዘዴ ተጠቅሟል፣ ኒኬሉም በላዩ ላይ ያለውን ትኩስ ሚቴን ወደ ግራፋይት መለወጥን ያነቃቃል። “በ900 ዲግሪ ሴልሺየስ በሚሆን የምላሽ ሙቀት ውስጥ በ5 ደቂቃ የሲቪዲ እድገት ደረጃ NGFን አሳክተናል” ብለዋል ዴኦካር።
ኤንጂኤፍ እስከ 55 ሴ.ሜ 2 ስፋት ባለው ቦታ ላይ ሊያድግ እና በፎይል በሁለቱም በኩል ሊያድግ ይችላል። ፖሊመር ድጋፍ ሰጪ ንብርብር ሳያስፈልግ ሊወገድ እና ወደ ሌሎች ቦታዎች ሊተላለፍ ይችላል፣ ይህም ከነጠላ-ንብርብር ግራፊን ፊልሞች ጋር ሲሰራ የተለመደ መስፈርት ነው።
ቡድኑ ከኤሌክትሮን ማይክሮስኮፒ ባለሙያ አሌሳንድሮ ጄኖቬሴ ጋር በመተባበር በኒኬል ላይ የኤንጂኤፍ የመስቀል-ክፍሎች የትራንስሚሽን ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፒ (TEM) ምስሎችን አግኝቷል። “በግራፋይት ፊልሞች እና በኒኬል ፎይል መካከል ያለውን ግንኙነት መመልከት ታይቶ የማይታወቅ ስኬት ሲሆን ስለእነዚህ ፊልሞች የእድገት ዘዴ ተጨማሪ ግንዛቤዎችን ይሰጣል” ሲል ኮስታ ተናግሯል።
የኤንጂኤፍ ውፍረት በንግድ በሚገኙ ማይክሮን-ወፍራም ግራፋይት ፊልሞች እና ባለ አንድ ንብርብር ግራፊን መካከል ይወድቃል። “ኤንጂኤፍ የግራፊን እና የኢንዱስትሪ ግራፋይት ወረቀቶችን ያሟላል፣ ይህም የተደራረቡ የካርቦን ፊልሞችን ክምችት ይጨምራል” ብለዋል ኮስታ። ለምሳሌ፣ በተለዋዋጭነቱ ምክንያት፣ ኤንጂኤፍ አሁን በገበያ ላይ መታየት በጀመሩ ተለዋዋጭ ሞባይል ስልኮች ውስጥ ለሙቀት አስተዳደር ሊያገለግል ይችላል። “ከግራፊን ፊልሞች ጋር ሲነጻጸር፣ የኤንጂኤፍ ውህደት ርካሽ እና የበለጠ የተረጋጋ ይሆናል” ብለዋል።
ይሁን እንጂ፣ NGF ከሙቀት መሟጠጥ ባሻገር ብዙ አጠቃቀሞች አሉት። በTEM ምስሎች ውስጥ ጎላ ብሎ የሚታየው አንድ አስደሳች ገጽታ የ NGF አንዳንድ ክፍሎች ጥቂት የካርቦን ውፍረት ያላቸው መሆናቸው ነው። “በሚያስደንቅ ሁኔታ፣ በርካታ የግራፊን ጎራዎች ንብርብሮች መኖራቸው በፊልሙ ውስጥ በቂ የሆነ የብርሃን ግልጽነት ያረጋግጣል” ብለዋል ዴኦካ። የምርምር ቡድኑ አስተላላፊ፣ ግልጽ የሆነው NGF እንደ የፀሐይ ሴሎች አካል ወይም ናይትሮጅን ዳይኦክሳይድ ጋዝን ለመለየት እንደ ዳሳሽ ቁሳቁስ ሊያገለግል እንደሚችል ገምቷል። “NGFን እንደ ባለብዙ ተግባር አክቲቭ ቁሳቁስ ሆኖ እንዲያገለግል በመሳሪያዎች ውስጥ ለማዋሃድ አቅደናል” ብለዋል ኮስታ።
ተጨማሪ መረጃ፡- ጂታንጃሊ ዴኦካር እና ሌሎችም፣ በዋፈር-ስኬል ኒኬል ፎይል ላይ የናኖሜትር ውፍረት ያላቸው ግራፋይት ፊልሞች ፈጣን እድገት እና መዋቅራዊ ትንተናቸው፣ ናኖቴክኖሎጂ (2020)። DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
የስህተት ስህተት፣ የተሳሳተ መረጃ ካጋጠመዎት ወይም በዚህ ገጽ ላይ ይዘትን ለማርትዕ ጥያቄ ማቅረብ ከፈለጉ፣ እባክዎ ይህንን ቅጽ ይጠቀሙ። ለአጠቃላይ ጥያቄዎች፣ እባክዎን የእውቂያ ቅጻችንን ይጠቀሙ። ለአጠቃላይ ግብረመልስ፣ ከታች ያለውን የህዝብ አስተያየቶች ክፍል ይጠቀሙ (መመሪያዎቹን ይከተሉ)።
የእርስዎ አስተያየት ለእኛ አስፈላጊ ነው። ሆኖም፣ ከፍተኛ መጠን ያላቸው መልዕክቶች በመኖራቸው፣ ለግል የተበጀ ምላሽ እንደሚሰጥ ዋስትና መስጠት አንችልም።
የኢሜይል አድራሻዎ ኢሜይሉን የላኩትን ተቀባዮች ለማሳወቅ ብቻ የሚያገለግል ነው። አድራሻዎም ሆነ የተቀባዩ አድራሻ ለሌላ ዓላማ ጥቅም ላይ አይውሉም። የሚያስገቡት መረጃ በኢሜልዎ ውስጥ ይታያል እና በ Phys.org በምንም መልኩ አይቀመጥም።
ሳምንታዊ እና/ወይም ዕለታዊ ዝማኔዎችን በገቢ መልእክት ሳጥንዎ ውስጥ ይቀበሉ። በማንኛውም ጊዜ ከደንበኝነት ምዝገባ መውጣት ይችላሉ እና ዝርዝሮችዎን ለሶስተኛ ወገኖች በፍፁም አናጋራም።
ይዘታችንን ለሁሉም ሰው ተደራሽ እናደርጋለን። የሳይንስ Xን ተልዕኮ በፕሪሚየም አካውንት መደገፍን ያስቡበት።