গ্রাফাইট শিট নতুন প্রজন্মের স্মার্টফোনগুলিকে ঠান্ডা রাখতে সাহায্য করে

সর্বশেষ স্মার্টফোনের শক্তিশালী ইলেকট্রনিক্সকে ঠান্ডা করা একটি বড় চ্যালেঞ্জ হতে পারে। কিং আবদুল্লাহ বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা ইলেকট্রনিক ডিভাইস থেকে তাপ অপচয় করার জন্য আদর্শ কার্বন উপাদান তৈরির জন্য একটি দ্রুত এবং দক্ষ পদ্ধতি তৈরি করেছেন। এই বহুমুখী উপাদানটি গ্যাস সেন্সর থেকে শুরু করে সৌর প্যানেল পর্যন্ত অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পেতে পারে।
অনেক ইলেকট্রনিক ডিভাইস ইলেকট্রনিক উপাদান দ্বারা উৎপন্ন তাপ সঞ্চালন এবং বিচ্ছুরণের জন্য গ্রাফাইট ফিল্ম ব্যবহার করে। যদিও গ্রাফাইট কার্বনের একটি প্রাকৃতিক রূপ, ইলেকট্রনিক্সে তাপ ব্যবস্থাপনা একটি কঠিন প্রয়োগ এবং প্রায়শই উচ্চ-মানের মাইক্রন-পুরু গ্রাফাইট ফিল্ম ব্যবহারের উপর নির্ভর করে। "তবে, কাঁচামাল হিসাবে পলিমার ব্যবহার করে এই গ্রাফাইট ফিল্ম তৈরির পদ্ধতি জটিল এবং শক্তি-নিবিড়," ব্যাখ্যা করেন পেড্রো কোস্টার ল্যাবের একজন পোস্টডক গীতাঞ্জলি দেওকার, যিনি এই কাজের নেতৃত্ব দিয়েছেন। ফিল্মগুলি একটি বহু-পদক্ষেপ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তৈরি করা হয় যার জন্য 3,200 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রা প্রয়োজন এবং কয়েক মাইক্রনের চেয়ে পাতলা ফিল্ম তৈরি করতে পারে না।
দেওকার, কস্তা এবং তাদের সহকর্মীরা প্রায় ১০০ ন্যানোমিটার পুরু গ্রাফাইট শীট তৈরির জন্য একটি দ্রুত এবং শক্তি-সাশ্রয়ী পদ্ধতি তৈরি করেছেন। দলটি নিকেল ফয়েলে ন্যানোমিটার-পুরু গ্রাফাইট ফিল্ম (NGF) তৈরি করতে রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD) নামক একটি কৌশল ব্যবহার করেছে, যেখানে নিকেল তার পৃষ্ঠে গরম মিথেনকে গ্রাফাইটে রূপান্তরিত করার জন্য অনুঘটক তৈরি করে। "আমরা ৯০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস বিক্রিয়া তাপমাত্রায় মাত্র ৫ মিনিটের CVD বৃদ্ধির ধাপে NGF অর্জন করেছি," দেওকার বলেন।
NGF ৫৫ সেমি 2 পর্যন্ত শীটে বৃদ্ধি পেতে পারে এবং ফয়েলের উভয় পাশে বৃদ্ধি পেতে পারে। পলিমার সাপোর্ট লেয়ারের প্রয়োজন ছাড়াই এটি অপসারণ করা যেতে পারে এবং অন্য পৃষ্ঠে স্থানান্তর করা যেতে পারে, যা একক-স্তর গ্রাফিন ফিল্মের সাথে কাজ করার সময় একটি সাধারণ প্রয়োজন।
ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি বিশেষজ্ঞ আলেসান্দ্রো জেনোভেসের সাথে কাজ করে, দলটি নিকেলের উপর NGF-এর ক্রস-সেকশনের ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি (TEM) ছবি পেয়েছে। "গ্রাফাইট ফিল্ম এবং নিকেল ফয়েলের মধ্যে ইন্টারফেস পর্যবেক্ষণ করা একটি অভূতপূর্ব অর্জন এবং এই ফিল্মগুলির বৃদ্ধি প্রক্রিয়া সম্পর্কে অতিরিক্ত অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করবে," কস্তা বলেন।
NGF-এর পুরুত্ব বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ মাইক্রোন-পুরু গ্রাফাইট ফিল্ম এবং একক-স্তর গ্রাফিনের মধ্যে পড়ে। "NGF গ্রাফিন এবং শিল্প গ্রাফাইট শীটগুলিকে পরিপূরক করে, স্তরযুক্ত কার্বন ফিল্মের ভাণ্ডারে যোগ করে," কস্তা বলেন। উদাহরণস্বরূপ, এর নমনীয়তার কারণে, NGF নমনীয় মোবাইল ফোনগুলিতে তাপ ব্যবস্থাপনার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে যা এখন বাজারে আসতে শুরু করেছে। "গ্রাফিন ফিল্মের তুলনায়, NGF-এর ইন্টিগ্রেশন সস্তা এবং আরও স্থিতিশীল হবে," তিনি যোগ করেন।
তবে, তাপ অপচয়ের বাইরেও NGF-এর অনেক ব্যবহার রয়েছে। TEM ছবিতে হাইলাইট করা একটি আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য হল NGF-এর কিছু অংশ কার্বন পুরুত্বের মাত্র কয়েকটি স্তর। "উল্লেখযোগ্যভাবে, গ্রাফিন ডোমেনের একাধিক স্তরের উপস্থিতি পুরো ফিল্ম জুড়ে পর্যাপ্ত পরিমাণে দৃশ্যমান আলোর স্বচ্ছতা নিশ্চিত করে," দেওকা বলেন। গবেষণা দল অনুমান করেছে যে পরিবাহী, স্বচ্ছ NGF সৌর কোষের একটি উপাদান হিসাবে বা নাইট্রোজেন ডাই অক্সাইড গ্যাস সনাক্তকরণের জন্য একটি সংবেদনশীল উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। "আমরা NGF-কে ডিভাইসগুলিতে একীভূত করার পরিকল্পনা করছি যাতে এটি একটি বহুমুখী সক্রিয় উপাদান হিসাবে কাজ করতে পারে," কস্তা বলেন।
আরও তথ্য: গীতাঞ্জলি দেওকর প্রমুখ, ওয়েফার-স্কেল নিকেল ফয়েলে ন্যানোমিটার-পুরু গ্রাফাইট ফিল্মের দ্রুত বৃদ্ধি এবং তাদের কাঠামোগত বিশ্লেষণ, ন্যানোটেকনোলজি (২০২০)। DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
যদি আপনি কোন টাইপিং ভুল, ভুলত্রুটি সম্মুখীন হন, অথবা এই পৃষ্ঠার বিষয়বস্তু সম্পাদনা করার জন্য একটি অনুরোধ জমা দিতে চান, তাহলে অনুগ্রহ করে এই ফর্মটি ব্যবহার করুন। সাধারণ প্রশ্নের জন্য, অনুগ্রহ করে আমাদের যোগাযোগ ফর্মটি ব্যবহার করুন। সাধারণ প্রতিক্রিয়ার জন্য, নীচের জনসাধারণের মন্তব্য বিভাগটি ব্যবহার করুন (নির্দেশাবলী অনুসরণ করুন)।
আপনার মতামত আমাদের কাছে গুরুত্বপূর্ণ। তবে, বার্তার পরিমাণ বেশি হওয়ায়, আমরা ব্যক্তিগতকৃত প্রতিক্রিয়ার গ্যারান্টি দিতে পারি না।
আপনার ইমেল ঠিকানাটি শুধুমাত্র প্রাপকদের জানানোর জন্য ব্যবহার করা হয় যারা ইমেলটি পাঠিয়েছেন। আপনার ঠিকানা বা প্রাপকের ঠিকানা অন্য কোনও উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হবে না। আপনার প্রবেশ করা তথ্য আপনার ইমেলে প্রদর্শিত হবে এবং Phys.org দ্বারা কোনও আকারে সংরক্ষণ করা হবে না।
আপনার ইনবক্সে সাপ্তাহিক এবং/অথবা দৈনিক আপডেট পান। আপনি যেকোনো সময় সদস্যতা ত্যাগ করতে পারেন এবং আমরা কখনই আপনার তথ্য তৃতীয় পক্ষের সাথে শেয়ার করব না।
আমরা আমাদের কন্টেন্ট সকলের জন্য অ্যাক্সেসযোগ্য করে তুলি। একটি প্রিমিয়াম অ্যাকাউন্টের মাধ্যমে সায়েন্স এক্স-এর লক্ষ্যকে সমর্থন করার কথা বিবেচনা করুন।