Охлаждането на мощната електроника в най -новите смартфони може да бъде основно предизвикателство. Изследователи от университета за наука и технологии на крал Абдула са разработили бърз и ефективен метод за създаване на въглеродни материали, идеални за разсейване на топлина от електронни устройства. Този универсален материал може да намери други приложения, от газови сензори до слънчеви панели.
Много електронни устройства използват графитни филми за провеждане и разсейване на топлината, генерирана от електронни компоненти. Въпреки че графитът е естествена форма на въглерод, термичното управление на електрониката е взискателно приложение и често зависи от използването на висококачествени графитни филми с дебелина на микрона. „Въпреки това, методът за създаване на тези графитни филми, използващи полимери като суровини, е сложен и енергиен“, обяснява Gitanjali Deokar, постдок в лабораторията на Педро Коста, който ръководи работата. Филмите се правят чрез многоетапен процес, който изисква температури до 3200 градуса по Целзий и не може да произвежда филми, по-тънки от няколко микрона.
Deokar, Costa и техните колеги са разработили бърз и енергийно ефективен метод за приготвяне на графитни листове с дебелина около 100 нанометра. Екипът използва техника, наречена химическо отлагане на пари (CVD), за да отглежда графитни филми с дебелина на нанометър (NGFS) върху никелово фолио, където никелът катализира превръщането на горещ метан в графит на повърхността му. „Постигнахме NGF само в 5-минутен етап на растеж на CVD при реакционна температура от 900 градуса по Целзий“, каза Деокар.
NGF може да прерасне в листове до 55 cm2 в района и да расте от двете страни на фолиото. Той може да бъде отстранен и прехвърлен на други повърхности, без да е необходимо полимерно поддържащ слой, което е често срещано изискване при работа с еднослойни графенови филми.
Работейки с експерта по електронна микроскопия Alessandro Genovese, екипът получи изображения на електронна микроскопия на трансмисия (TEM) на напречни сечения на NGF на никел. „Наблюдаването на интерфейса между графитни филми и никелово фолио е безпрецедентно постижение и ще даде допълнителна представа за механизма на растеж на тези филми“, каза Коста.
Дебелината на NGF пада между наличните в търговската мрежа графитни филми с дебелина микрона и еднослоен графен. „NGF допълва графен и индустриални графитни листове, добавяйки към арсенала на многопластовите въглеродни филми“, каза Коста. Например, поради своята гъвкавост, NGF може да се използва за термично управление в гъвкави мобилни телефони, които сега започват да се появяват на пазара. „В сравнение с графеновите филми, интеграцията на NGF ще бъде по -евтина и по -стабилна“, добави той.
Въпреки това, NGF има много приложения отвъд разсейването на топлина. Интересна функция, подчертана в TEM изображенията, е, че някои части на NGF са само няколко слоя въглеродни. „Забележително е, че наличието на множество слоеве графенови домейни осигурява достатъчна степен на видима прозрачност на светлината през целия филм“, каза Деока. Изследователският екип предположи, че проводимият, полупрозрачен NGF може да бъде използван като компонент на слънчевите клетки или като сензорен материал за откриване на азотен диоксиден газ. „Ние планираме да интегрираме NGF в устройства, така че да може да действа като многофункционален активен материал“, каза Коста.
Допълнителна информация: Gitanjali Deokar et al., Бърз растеж на графитни филми с дебелина нанометър върху никелово фолио на вафли и техния структурен анализ, нанотехнологии (2020 г.). Doi: 10.1088/1361-6528/aba712
Ако срещнете печатна грешка, неточност или искате да изпратите заявка за редактиране на съдържание на тази страница, моля, използвайте този формуляр. За общи въпроси, моля, използвайте нашия формуляр за контакт. За обща обратна връзка използвайте секцията за публични коментари по -долу (следвайте инструкциите).
Вашето мнение е важно за нас. Поради високия обем на съобщенията обаче не можем да гарантираме персонализиран отговор.
Вашият имейл адрес се използва само за да кажете на получателите, които са изпратили имейла. Нито вашият адрес, нито адресът на получателя няма да бъдат използвани за друга цел. Информацията, която въвеждате, ще се появи в имейла ви и няма да се съхранява от Phys.org под каквато и да е форма.
Получавайте седмични и/или ежедневни актуализации във входящата си поща. Можете да се отпишете по всяко време и ние никога няма да споделим вашите данни с трети страни.
Ние правим съдържанието ни достъпно за всички. Помислете за подкрепа на мисията на Science X с премиум акаунт.
Време за публикация: SEP-05-2024