It koeljen fan 'e krêftige elektroanika yn 'e nijste smartphones kin in grutte útdaging wêze. Undersykers oan 'e King Abdullah University of Science and Technology hawwe in rappe en effisjinte metoade ûntwikkele foar it meitsjen fan koalstofmaterialen dy't ideaal binne foar it ôffieren fan waarmte fan elektroanyske apparaten. Dit alsidige materiaal kin oare tapassingen fine, fan gassensors oant sinnepanielen.
In protte elektroanyske apparaten brûke grafytfilms om de waarmte dy't troch elektroanyske komponinten generearre wurdt te lieden en te fersprieden. Hoewol grafyt in natuerlike foarm fan koalstof is, is termysk behear yn elektroanika in easken tapassing en hinget faak ôf fan it gebrûk fan mikron-dikke grafytfilms fan hege kwaliteit. "De metoade foar it meitsjen fan dizze grafytfilms mei polymearen as grûnstoffen is lykwols kompleks en enerzjy-yntinsyf," ferklearret Gitanjali Deokar, in postdoc yn it laboratoarium fan Pedro Costa dy't it wurk liede. De films wurde makke fia in mearstapsproses dat temperatueren oant 3.200 graden Celsius fereasket en gjin films tinner as in pear mikron produsearje kin.
Deokar, Costa en harren kollega's hawwe in rappe en enerzjy-effisjinte metoade ûntwikkele foar it meitsjen fan grafytplaten fan sawat 100 nanometer dik. It team brûkte in technyk neamd gemyske dampôfsetting (CVD) om nanometer-dikke grafytfilms (NGF's) te groeien op nikkelfolie, wêrby't it nikkel de konverzje fan hjit metaan yn grafyt op it oerflak katalysearret. "Wy berikten NGF yn mar in 5-minuten CVD-groeistap by in reaksjetemperatuer fan 900 graden Celsius," sei Deokar.
NGF kin útgroeie ta platen oant 55 sm2 yn oerflak en groeie oan beide kanten fan 'e folie. It kin fuorthelle wurde en oerbrocht wurde nei oare oerflakken sûnder de needsaak foar in polymearstipelaach, wat in gewoane eask is by it wurkjen mei ienlaachse grafeenfilms.
Yn gearwurking mei elektroanenmikroskopie-ekspert Alessandro Genovese krige it team transmissie-elektronenmikroskopie (TEM)-ôfbyldings fan dwerssneden fan NGF op nikkel. "It observearjen fan 'e tuskenflak tusken grafytfilms en nikkelfolie is in noch nea earder sjoen prestaasje en sil ekstra ynsjoch jaan yn it groeimeganisme fan dizze films," sei Costa.
De dikte fan NGF falt tusken kommersjeel beskikbere mikron-dikke grafytfilms en ienlaachse grafeen. "NGF is in oanfolling op grafeen- en yndustriële grafytplaten, en foeget ta oan it arsenaal fan laachse koalstoffilms," sei Costa. Bygelyks, fanwegen syn fleksibiliteit kin NGF brûkt wurde foar termysk behear yn fleksibele mobile tillefoans dy't no op 'e merk begjinne te ferskinen. "Yn ferliking mei grafeenfilms sil de yntegraasje fan NGF goedkeaper en stabiler wêze," foege hy ta.
NGF hat lykwols in protte gebrûken bûten waarmteôffier. In nijsgjirrich skaaimerk dat yn 'e TEM-ôfbyldings nei foaren komt, is dat guon dielen fan 'e NGF mar in pear lagen koalstof dik binne. "Opmerklik is dat de oanwêzigens fan meardere lagen fan grafeendomeinen soarget foar in foldwaande mjitte fan sichtber ljochttransparânsje yn 'e heule film," sei Deoka. It ûndersyksteam stelde de hypoteze dat de geleidende, trochsichtige NGF brûkt wurde koe as in komponint fan sinnesellen of as in sensormateriaal foar it detektearjen fan stikstofdioksidegas. "Wy binne fan plan om NGF yn apparaten te yntegrearjen, sadat it kin fungearje as in multifunksjoneel aktyf materiaal," sei Costa.
Fierdere ynformaasje: Gitanjali Deokar et al., Fluchgroei fan nanometerdikke grafytfilms op nikkelfolie op waferskaal en har strukturele analyze, Nanotechnology (2020). DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
As jo in typfout, ûnkrektens tsjinkomme, of in fersyk yntsjinje wolle om ynhâld op dizze side te bewurkjen, brûk dan dit formulier. Foar algemiene fragen, brûk ús kontaktformulier. Foar algemiene feedback, brûk de seksje foar publike opmerkings hjirûnder (folgje de ynstruksjes).
Dyn miening is wichtich foar ús. Fanwegen it grutte oantal berjochten kinne wy lykwols gjin persoanlike reaksje garandearje.
Dyn e-mailadres wurdt allinnich brûkt om ûntfangers te fertellen wa't de e-mail ferstjoerd hat. Noch dyn adres noch it adres fan 'e ûntfanger sille foar oare doelen brûkt wurde. De ynformaasje dy't jo ynfiere sil ferskine yn jo e-mail en sil net opslein wurde troch Phys.org yn hokker foarm dan ek.
Untfang wyklikse en/of deistige updates yn jo postfak. Jo kinne jo op elk momint ôfmelde en wy sille jo gegevens noait diele mei tredden.
Wy meitsje ús ynhâld tagonklik foar elkenien. Oerwagje de missy fan Science X te stypjen mei in premium akkount.
Pleatsingstiid: 5 septimber 2024