Malvarmigi la potencajn elektronikaĵojn en la plej novaj inteligentaj telefonoj povas esti grava defio. Esploristoj ĉe la Reĝo Abdullah Universitato de Scienco kaj Teknologio disvolvis rapidan kaj efikan metodon por krei karbonajn materialojn idealajn por disipi varmon de elektronikaj aparatoj. Ĉi tiu multflanka materialo povas trovi aliajn aplikojn, de gassensiloj ĝis sunpaneloj.
Multaj elektronikaj aparatoj uzas grafitfilmojn por konduki kaj disipi la varmon generitan de elektronikaj komponantoj. Kvankam grafito estas natura formo de karbono, termika administrado en elektroniko estas postulema apliko kaj ofte dependas de la uzo de altkvalitaj mikron-dikaj grafitfilmoj. "Tamen, la metodo por fari ĉi tiujn grafitfilmojn uzante polimerojn kiel krudmaterialojn estas kompleksa kaj energi-intensa," klarigas Gitanjali Deokar, postdoktoriĝanto en la laboratorio de Pedro Costa, kiu gvidis la laboron. La filmoj estas faritaj per plurpaŝa procezo, kiu postulas temperaturojn ĝis 3 200 celsiusgradoj kaj ne povas produkti filmojn pli maldikajn ol kelkaj mikrometroj.
Deokar, Costa kaj iliaj kolegoj evoluigis rapidan kaj energiefikan metodon por fari grafitajn foliojn ĉirkaŭ 100 nanometrojn dikajn. La teamo uzis teknikon nomatan kemia vapora deponado (KVA) por kreskigi nanometro-dikajn grafitajn filmojn (NGF-ojn) sur nikela folio, kie la nikelo katalizas la konvertiĝon de varma metano en grafiton sur sia surfaco. "Ni atingis NGF en nur 5-minuta KVA-kreskiga paŝo je reakcia temperaturo de 900 celsiusgradoj," diris Deokar.
NGF povas kreski en foliojn ĝis 55 cm² laŭ areo kaj kreski ambaŭflanke de la folio. Ĝi povas esti forigita kaj translokigita al aliaj surfacoj sen la bezono de polimera subtentavolo, kio estas ofta postulo kiam oni laboras kun unu-tavolaj grafenaj filmoj.
Kunlaborante kun la elektronmikroskopa fakulo Alessandro Genovese, la teamo akiris bildojn per transmisia elektronmikroskopio (TEM) de sekcoj de NGF sur nikelo. "Observi la interfacon inter grafitaj filmoj kaj nikela folio estas senprecedenca atingo kaj provizos pliajn komprenojn pri la kreskomekanismo de ĉi tiuj filmoj," diris Costa.
La dikeco de NGF falas inter komerce haveblaj mikron-dikaj grafitaj filmoj kaj unu-tavola grafeno. “NGF kompletigas grafenon kaj industriajn grafitajn foliojn, aldonante al la arsenalo de tavoligitaj karbonaj filmoj,” diris Costa. Ekzemple, pro sia fleksebleco, NGF povas esti uzata por termika administrado en flekseblaj poŝtelefonoj, kiuj nun komencas aperi sur la merkato. “Kompare kun grafenaj filmoj, la integriĝo de NGF estos pli malmultekosta kaj pli stabila,” li aldonis.
Tamen, NGF havas multajn uzojn preter varmodisradiado. Interesa trajto elstarigita en la TEM-bildoj estas, ke iuj partoj de la NGF estas nur kelkajn tavolojn da karbono dikaj. "Rimarkinde, la ĉeesto de pluraj tavoloj de grafenaj domajnoj certigas sufiĉan gradon de videbla lumtravidebleco tra la tuta filmo," diris Deoka. La esplorteamo hipotezis, ke la konduktiva, travidebla NGF povus esti uzata kiel komponanto de sunĉeloj aŭ kiel senta materialo por detekti nitrogendioksidan gason. "Ni planas integri NGF en aparatojn, por ke ĝi povu agi kiel multfunkcia aktiva materialo," diris Costa.
Pliaj informoj: Gitanjali Deokar et al., Rapida kresko de nanometro-dikaj grafitaj filmoj sur plat-skalaj nikela folio kaj ilia struktura analizo, Nanoteknologio (2020). DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
Se vi renkontas tajperaron, malprecizecon, aŭ volas sendi peton por redakti enhavon sur ĉi tiu paĝo, bonvolu uzi ĉi tiun formularon. Por ĝeneralaj demandoj, bonvolu uzi nian kontaktformularon. Por ĝeneralaj komentoj, uzu la sekcion por publikaj komentoj sube (sekvu la instrukciojn).
Via opinio gravas por ni. Tamen, pro la granda kvanto da mesaĝoj, ni ne povas garantii personigitan respondon.
Via retpoŝtadreso estas uzata nur por informi la ricevantojn, kiuj sendis la retpoŝton. Nek via adreso nek la adreso de la ricevanto estos uzataj por iu ajn alia celo. La informoj, kiujn vi enmetos, aperos en via retpoŝto kaj ne estos konservitaj de Phys.org en iu ajn formo.
Ricevu ĉiusemajnajn kaj/aŭ ĉiutagajn ĝisdatigojn en via retpoŝtkesto. Vi povas malaboni iam ajn kaj ni neniam dividos viajn detalojn kun triaj partioj.
Ni igas nian enhavon alirebla por ĉiuj. Konsideru subteni la mision de Science X per altkvalita konto.
Afiŝtempo: 5 septembro 2024