Faodaidh fuarachadh nan eileagtronaig chumhachdach anns na fònaichean sgairteil as ùire a bhith na dhùbhlan mòr. Tha luchd-rannsachaidh aig Oilthigh Saidheans is Teicneòlais Rìgh Abdullah air dòigh luath is èifeachdach a leasachadh airson stuthan gualain a chruthachadh a tha freagarrach airson teas a sgaoileadh bho innealan dealanach. Faodar cleachdaidhean eile a lorg airson an stuth ioma-chruthach seo, bho mothachairean gas gu pannalan grèine.
Bidh mòran innealan dealanach a’ cleachdadh fhilmichean grafait gus an teas a thig bho cho-phàirtean dealanach a ghiùlan agus a sgaoileadh. Ged a tha grafait na chruth nàdarrach de charbon, tha riaghladh teirmeach ann an eileagtronaig na thagradh dùbhlanach agus gu tric tha e an urra ri bhith a’ cleachdadh fhilmichean grafait àrd-inbhe de thighead micron. “Ach, tha an dòigh air na filmichean grafait seo a dhèanamh a’ cleachdadh polymers mar stuthan amh iom-fhillte agus dian air lùth," mhìnich Gitanjali Deokar, iar-dhotair ann an obair-lann Pedro Costa a stiùir an obair. Tha na filmichean air an dèanamh tro phròiseas ioma-cheum a dh’ fheumas teòthachd suas ri 3,200 ceum Celsius agus nach urrainn dhaibh filmichean a dhèanamh nas taine na beagan micronan.
Tha Deokar, Costa agus an co-obraichean air dòigh luath is lùth-èifeachdach a leasachadh airson siotaichean grafait mu 100 nanomeatair de thighead a dhèanamh. Chleachd an sgioba dòigh-obrach ris an canar tasgadh smùid ceimigeach (CVD) gus filmichean grafait (NGFn) de thighead nanomeatar fhàs air foil nicil, far am bi an nicil a’ catalachadh tionndadh meatàn teth gu grafait air an uachdar aige. “Choilean sinn NGF ann an dìreach ceum fàis CVD 5-mionaidean aig teòthachd ath-bhualadh de 900 ceum Celsius," thuirt Deokar.
Faodaidh NGF fàs gu bhith na dhuilleagan suas ri 55 cm2 ann an farsaingeachd agus fàs air gach taobh den foil. Faodar a thoirt air falbh agus a ghluasad gu uachdaran eile gun fheum air sreath taice polymer, rud a tha na riatanas cumanta nuair a thathar ag obair le filmichean graphene aon-fhilleadh.
A’ co-obrachadh leis an eòlaiche air microsgopaidh dealanach Alessandro Genovese, fhuair an sgioba ìomhaighean microsgopaidh dealanach tar-chuir (TEM) de earrannan-tarsainn de NGF air nicil. “’S e euchd gun samhail a th’ ann a bhith a’ coimhead air an eadar-aghaidh eadar filmichean grafait agus foil nicil agus bheir e barrachd lèirsinn air dòigh-obrach fàis nam filmichean sin," thuirt Costa.
Tha tiughas NGF eadar filmichean grafait micron-tiugh a tha rim faighinn gu malairteach agus grafait aon-fhilleadh. “Tha NGF a’ cur ri duilleagan grafait agus grafait gnìomhachais, a’ cur ris an arsenal de fhilmichean gualain sreathanach," thuirt Costa. Mar eisimpleir, air sgàth cho sùbailte ‘s a tha e, faodar NGF a chleachdadh airson riaghladh teirmeach ann am fònaichean-làimhe sùbailte a tha a-nis a’ tòiseachadh a’ nochdadh air a’ mhargaidh. “An coimeas ri filmichean grafait, bidh amalachadh NGF nas saoire agus nas seasmhaiche," thuirt e.
Ach, tha mòran chleachdaidhean aig NGF a bharrachd air sgaoileadh teas. Is e feart inntinneach a chaidh a shoilleireachadh anns na h-ìomhaighean TEM gu bheil cuid de phàirtean den NGF dìreach beagan shreathan de charbon de thighead. “Gu h-iongantach, tha làthaireachd iomadh sreath de raointean grafain a’ dèanamh cinnteach gu bheil ìre gu leòr de shoilleireachd solais faicsinneach air feadh an fhilm," thuirt Deoka. Bha an sgioba rannsachaidh den bheachd gum faodadh an NGF giùlaineach, tar-shoilleir a bhith air a chleachdadh mar phàirt de cheallan grèine no mar stuth mothachaidh airson gas naitridean dà-ogsaid a lorg. “Tha sinn an dùil NGF a thoirt a-steach do innealan gus an urrainn dha a bhith na stuth gnìomhach ioma-ghnìomhach," thuirt Costa.
Tuilleadh fiosrachaidh: Gitanjali Deokar et al., Fàs luath fhilmichean grafait nanometer-tiugh air foil nicil air sgèile wafer agus an sgrùdadh structarail aca, Nanoteicneòlas (2020). DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
Ma thachras tu air mearachd clò-sgrìobhaidh, neo-chruinneas, no ma tha thu airson iarrtas a chuir a-steach gus susbaint air an duilleag seo a dheasachadh, cleachd am foirm seo. Airson ceistean coitcheann, cleachd am foirm conaltraidh againn. Airson fios-air-ais coitcheann, cleachd an earrann bheachdan poblach gu h-ìosal (lean an stiùireadh).
Tha do bheachd cudromach dhuinn. Ach, air sgàth na tha de theachdaireachdan againn, chan urrainn dhuinn freagairt phearsantaichte a ghealltainn.
Cha tèid do sheòladh puist-d a chleachdadh ach airson innse do luchd-faighinn cò a chuir am post-d. Cha tèid do sheòladh fhèin no seòladh an neach a gheibh e a chleachdadh airson adhbhar sam bith eile. Nochdaidh am fiosrachadh a chuireas tu a-steach sa phost-d agad agus cha tèid a stòradh le Phys.org ann an cruth sam bith.
Faigh ùrachaidhean seachdaineil agus/no làitheil sa bhogsa a-steach agad. Faodaidh tu dì-chlàradh aig àm sam bith agus cha roinn sinn do fhiosrachadh le treas phàrtaidhean gu bràth.
Bidh sinn a’ dèanamh ar susbaint ruigsinneach do dhuine sam bith. Smaoinich air taic a thoirt do mhisean Science X le cunntas prìomh.
Àm puist: Sultain-05-2024