গ্রাফাইট শিট নতুন প্রজন্মের স্মার্টফোনকে ঠান্ডা রাখতে সাহায্য করে।

সর্বাধুনিক স্মার্টফোনের শক্তিশালী ইলেকট্রনিক্স ঠান্ডা রাখা একটি বড় চ্যালেঞ্জ হতে পারে। কিং আব্দুল্লাহ ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির গবেষকরা ইলেকট্রনিক ডিভাইস থেকে তাপ অপসারণের জন্য আদর্শ কার্বন উপাদান তৈরির একটি দ্রুত ও কার্যকর পদ্ধতি উদ্ভাবন করেছেন। এই বহুমুখী উপাদানটি গ্যাস সেন্সর থেকে শুরু করে সৌর প্যানেল পর্যন্ত অন্যান্য ক্ষেত্রেও ব্যবহৃত হতে পারে।
অনেক ইলেকট্রনিক ডিভাইস ইলেকট্রনিক উপাদান থেকে উৎপন্ন তাপ পরিবহন ও নির্গমনের জন্য গ্রাফাইট ফিল্ম ব্যবহার করে। যদিও গ্রাফাইট কার্বনের একটি প্রাকৃতিক রূপ, ইলেকট্রনিক্সে তাপ ব্যবস্থাপনা একটি শ্রমসাধ্য কাজ এবং এটি প্রায়শই উচ্চ-মানের মাইক্রন-পুরু গ্রাফাইট ফিল্মের ব্যবহারের উপর নির্ভর করে। “তবে, পলিমারকে কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করে এই গ্রাফাইট ফিল্ম তৈরির পদ্ধতিটি জটিল এবং শক্তি-নিবিড়,” ব্যাখ্যা করেন পেদ্রো কস্তার ল্যাবের পোস্টডক গীতাঞ্জলি দেওকর, যিনি এই গবেষণার নেতৃত্ব দিয়েছেন। এই ফিল্মগুলো একটি বহু-ধাপের প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তৈরি করা হয়, যার জন্য ৩,২০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রার প্রয়োজন হয় এবং এর মাধ্যমে কয়েক মাইক্রনের চেয়ে পাতলা ফিল্ম তৈরি করা সম্ভব হয় না।
দেওকার, কোস্টা এবং তাদের সহকর্মীরা প্রায় ১০০ ন্যানোমিটার পুরু গ্রাফাইট শিট তৈরির একটি দ্রুত এবং শক্তি-সাশ্রয়ী পদ্ধতি উদ্ভাবন করেছেন। দলটি নিকেল ফয়েলের উপর ন্যানোমিটার-পুরু গ্রাফাইট ফিল্ম (এনজিএফ) তৈরি করতে কেমিক্যাল ভেপার ডিপোজিশন (সিভিডি) নামক একটি কৌশল ব্যবহার করেছে, যেখানে নিকেল তার পৃষ্ঠে উত্তপ্ত মিথেনকে গ্রাফাইটে রূপান্তরে অনুঘটকের কাজ করে। দেওকার বলেন, “আমরা ৯০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস বিক্রিয়া তাপমাত্রায় মাত্র ৫ মিনিটের সিভিডি গ্রোথ ধাপে এনজিএফ তৈরি করতে সক্ষম হয়েছি।”
এনজিএফ ৫৫ বর্গ সেন্টিমিটার পর্যন্ত ক্ষেত্রফলের শিটে পরিণত হতে পারে এবং ফয়েলের উভয় দিকেই বৃদ্ধি পেতে পারে। এটিকে কোনো পলিমার সাপোর্ট লেয়ার ছাড়াই সরানো এবং অন্য পৃষ্ঠে স্থানান্তর করা যায়, যা একক-স্তর গ্রাফিন ফিল্ম নিয়ে কাজ করার সময় একটি সাধারণ প্রয়োজনীয়তা।
ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি বিশেষজ্ঞ আলেসান্দ্রো জেনোভেসের সাথে কাজ করে দলটি নিকেলের উপর এনজিএফ-এর প্রস্থচ্ছেদের ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি (টিইএম) চিত্র সংগ্রহ করেছে। কোস্টা বলেন, “গ্রাফাইট ফিল্ম এবং নিকেল ফয়েলের মধ্যবর্তী সংযোগস্থল পর্যবেক্ষণ করা একটি অভূতপূর্ব সাফল্য এবং এটি এই ফিল্মগুলির বৃদ্ধি প্রক্রিয়া সম্পর্কে অতিরিক্ত অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করবে।”
এনজিএফ-এর পুরুত্ব বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ মাইক্রন-পুরু গ্রাফাইট ফিল্ম এবং একক-স্তর গ্রাফিনের মাঝামাঝি। কোস্টা বলেন, “এনজিএফ গ্রাফিন এবং শিল্প গ্রাফাইট শিটের পরিপূরক হিসেবে কাজ করে এবং স্তরযুক্ত কার্বন ফিল্মের সম্ভারকে সমৃদ্ধ করে।” উদাহরণস্বরূপ, এর নমনীয়তার কারণে, এনজিএফ ফ্লেক্সিবল মোবাইল ফোনে তাপ ব্যবস্থাপনার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, যা এখন বাজারে আসতে শুরু করেছে। তিনি আরও বলেন, “গ্রাফিন ফিল্মের তুলনায়, এনজিএফ-এর সংযোজন আরও সস্তা এবং স্থিতিশীল হবে।”
তবে, তাপ অপচয় ছাড়াও এনজিএফ-এর অনেক ব্যবহার রয়েছে। টিইএম (TEM) চিত্রগুলিতে একটি আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য তুলে ধরা হয়েছে যে, এনজিএফ-এর কিছু অংশ মাত্র কয়েকটি কার্বন স্তর দ্বারা গঠিত। দেওকা বলেন, “উল্লেখযোগ্যভাবে, গ্রাফিন ডোমেনের একাধিক স্তরের উপস্থিতি পুরো ফিল্ম জুড়ে দৃশ্যমান আলোর জন্য পর্যাপ্ত স্বচ্ছতা নিশ্চিত করে।” গবেষণা দলটি অনুমান করেছে যে, এই পরিবাহী ও স্বচ্ছ এনজিএফ সৌর কোষের একটি উপাদান হিসেবে অথবা নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড গ্যাস শনাক্ত করার জন্য একটি সেন্সিং উপাদান হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। কোস্টা বলেন, “আমরা এনজিএফ-কে বিভিন্ন ডিভাইসে একীভূত করার পরিকল্পনা করছি, যাতে এটি একটি বহুমুখী সক্রিয় উপাদান হিসেবে কাজ করতে পারে।”
আরও তথ্য: গীতাঞ্জলি দেওকর প্রমুখ, ওয়েফার-স্কেল নিকেল ফয়েলের উপর ন্যানোমিটার-পুরু গ্রাফাইট ফিল্মের দ্রুত বৃদ্ধি এবং তাদের কাঠামোগত বিশ্লেষণ, ন্যানোটেকনোলজি (২০২০)। DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
যদি আপনি কোনো মুদ্রণপ্রমাদ বা ভুলত্রুটি দেখতে পান, অথবা এই পৃষ্ঠার বিষয়বস্তু সম্পাদনার জন্য কোনো অনুরোধ জমা দিতে চান, তাহলে অনুগ্রহ করে এই ফর্মটি ব্যবহার করুন। সাধারণ প্রশ্নের জন্য, অনুগ্রহ করে আমাদের যোগাযোগ ফর্মটি ব্যবহার করুন। সাধারণ মতামতের জন্য, নিচের সর্বজনীন মন্তব্য বিভাগটি ব্যবহার করুন (নির্দেশাবলী অনুসরণ করুন)।
আপনার মতামত আমাদের কাছে গুরুত্বপূর্ণ। তবে, বিপুল সংখ্যক বার্তার কারণে আমরা ব্যক্তিগতভাবে উত্তর দেওয়ার নিশ্চয়তা দিতে পারি না।
আপনার ইমেল ঠিকানাটি শুধুমাত্র প্রাপকদেরকে ইমেলটি কে পাঠিয়েছেন তা জানানোর জন্য ব্যবহার করা হয়। আপনার বা প্রাপকের ঠিকানা অন্য কোনো উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হবে না। আপনার দেওয়া তথ্য আপনার ইমেলে প্রদর্শিত হবে এবং Phys.org তা কোনোভাবেই সংরক্ষণ করবে না।
আপনার ইনবক্সে সাপ্তাহিক এবং/অথবা দৈনিক আপডেট পান। আপনি যেকোনো সময় সদস্যতা বাতিল করতে পারেন এবং আমরা কখনোই আপনার তথ্য তৃতীয় পক্ষের সাথে শেয়ার করব না।
আমরা আমাদের কন্টেন্ট সকলের জন্য সহজলভ্য করি। একটি প্রিমিয়াম অ্যাকাউন্টের মাধ্যমে সায়েন্স এক্স-এর লক্ষ্যকে সমর্থন করার কথা বিবেচনা করুন।