Hlađenje moćne elektronike na najnovijim pametnim telefonima može biti glavni izazov. Istraživači sa Sveučilišta za znanost i tehnologiju King Abdullah razvili su brzu i učinkovitu metodu za stvaranje ugljičnih materijala idealnih za rasipanje topline s elektroničkih uređaja. Ovaj svestrani materijal može pronaći druge primjene, od senzora plina do solarnih ploča.
Mnogi elektronički uređaji koriste grafitne filmove za provođenje i rasipanje topline koju stvaraju elektroničke komponente. Iako je grafit prirodni oblik ugljika, toplinsko upravljanje elektronikom je zahtjevna primjena i često ovisi o korištenju visokokvalitetnih grafitnih filmova debljine mikrona. "Međutim, metoda stvaranja ovih grafitnih filmova pomoću polimera kao sirovina je složena i energetski intenzivna", objašnjava Gitanjali Deokar, postdoc u laboratoriju Pedro Costa koji je vodio djelo. Filmovi se stvaraju kroz više koraka koji zahtijeva temperature do 3.200 Celzijevih stupnjeva i ne mogu proizvesti filmove tanje od nekoliko mikrona.
Deokar, Costa i njihovi kolege razvili su brzu i energetski učinkovite metode za izradu grafitnih listova debljine oko 100 nanometara. Tim je koristio tehniku nazvanu taloženje kemijskog isparavanja (CVD) za uzgoj grafitnih filmova debljine nanometra (NGFS) na nikl foliji, gdje nikl katalizira pretvorbu vrućeg metana u grafit na njegovoj površini. "Postigli smo NGF u samo 5-minutnom koraku rasta CVD-a na reakcijskoj temperaturi od 900 stupnjeva Celzija", rekao je Deokar.
NGF može prerasti u listove do 55 cm2 u području i rasti s obje strane folije. Može se ukloniti i prenijeti na druge površine bez potrebe za polimernim potpornim slojem, što je uobičajeni zahtjev pri radu s jednoslojnim grafenskim filmovima.
Radeći sa stručnjakom za elektronsku mikroskopiju Alessandro Genovese, tim je dobio prijenosnu elektronsku mikroskopiju (TEM) slike poprečnih presjeka NGF-a na niklu. "Promatranje sučelja između grafitnih filmova i nikla folije je neviđeno postignuće i pružit će dodatni uvid u mehanizam rasta ovih filmova", rekao je Costa.
Debljina NGF pada između komercijalno dostupnih grafitnih filmova debljine mikrona i jednoslojnog grafena. "NGF nadopunjuje grafenski i industrijski grafitni listovi, dodajući arsenal slojevitih karbonskih filmova", rekao je Costa. Na primjer, zbog svoje fleksibilnosti, NGF se može koristiti za toplinsko upravljanje na fleksibilnim mobilnim telefonima koji se sada počinju pojavljivati na tržištu. "U usporedbi s grafenskim filmovima, integracija NGF -a bit će jeftinija i stabilnija", dodao je.
Međutim, NGF ima mnogo upotrebe izvan rasipanja topline. Zanimljiva značajka istaknuta na TEM slikama je da su neki dijelovi NGF -a samo nekoliko slojeva debljine ugljika. "Izuzetno, prisutnost više slojeva domena grafena osigurava dovoljan stupanj transparentnosti vidljive svjetlosti tijekom filma", rekao je Deoka. Istraživački tim pretpostavio je da se provodljivi, prozirni NGF može koristiti kao komponenta solarnih ćelija ili kao osjetljivog materijala za otkrivanje dušičnog dioksida. "Planiramo integrirati NGF u uređaje kako bi mogao djelovati kao višenamjenski aktivni materijal", rekao je Costa.
Daljnje informacije: Gitanjali Deokar i sur., Brzi rast grafitnih filmova debljine nanometra na nikl foliji od vafle i njihove strukturne analize, nanotehnologija (2020.). Doi: 10.1088/1361-6528/aba712
Ako naiđete na pogrešku pri upisu, netočnosti ili želite podnijeti zahtjev za uređivanje sadržaja na ovoj stranici, koristite ovaj obrazac. Za opća pitanja koristite naš obrazac za kontakt. Za opće povratne informacije koristite odjeljak javnih komentara u nastavku (slijedite upute).
Vaše je mišljenje važno. Međutim, zbog velike količine poruka, ne možemo jamčiti personalizirani odgovor.
Vaša adresa e -pošte koristi se samo za govoreći primateljima koji su poslali e -poštu. Ni vaša adresa ni adresa primatelja neće se koristiti u bilo koju drugu svrhu. Podaci koje unesete pojavit će se u vašoj e -pošti i neće ih pohraniti Phys.org u bilo kojem obrascu.
Primite tjedno i/ili dnevna ažuriranja u pristigloj pošti. Možete se odjaviti u bilo kojem trenutku i nikad nećemo dijeliti vaše detalje s trećim stranama.
Naš sadržaj činimo dostupnim svima. Razmislite o podršci misiji Science X s premium računom.
Vrijeme posta: SEP-05-2024