A legújabb okostelefonokban a hatalmas elektronika hűtése komoly kihívást jelenthet. Az Abdullah King Tudományos és Technológiai Egyetem kutatói gyors és hatékony módszert fejlesztettek ki a szén anyagok létrehozására, amelyek ideálisak a hő eloszlásához az elektronikus eszközökből. Ez a sokoldalú anyag más alkalmazásokat is megtalálhat, a gázérzékelőktől a napelemekig.
Számos elektronikus eszköz grafitfilmeket használ az elektronikus alkatrészek által generált hőt. Noha a grafit a szén természetes formája, az elektronikában a termálkezelés igényes alkalmazás, és gyakran a kiváló minőségű mikron vastag grafitfilmek használatától függ. "Ugyanakkor az a módszer, hogy ezeket a grafitfilmeket polimerekkel nyersanyagként készítsük, összetett és energiaigényes"-magyarázza Gitanjali Deokar, a Pedro Costa laboratóriumának posztdokumentuma, aki a munkát vezette. A filmeket egy többlépcsős folyamaton keresztül készítik, amely 3200 Celsius fokig terjedő hőmérsékletet igényel, és nem tud néhány mikronnál vékonyabb filmeket előállítani.
Deokar, Costa és kollégáik kidolgoztak egy gyors és energiahatékony módszert a grafitlapok kb. 100 nanométer vastag készítésére. A csapat egy kémiai gőzlerakódásnak (CVD) nevezett technikát alkalmazott a nanométer vastag grafitfilmek (NGFS) nikkelfólián történő termesztésére, ahol a nikkel katalizálja a forró metán átalakulását a felületén. "Az NGF-et mindössze 5 perces CVD növekedési lépésben értük el, 900 Celsius reakcióhőmérsékleten"-mondta Deokar.
Az NGF 55 cm2 -ig terjedő lapká alakulhat, és a fólia mindkét oldalán növekedhet. Eltávolítható és más felületekbe továbbítható, anélkül, hogy szükség lenne polimer tartó rétegre, ami általános követelmény az egyrétegű grafénfilmekkel való munka során.
Az Alessandro Genovese elektronmikroszkópos szakértővel együttműködve a csapat transzmissziós elektronmikroszkópos (TEM) képeket kapott az NGF keresztmetszeteiről a nikkelen. "A grafitfilmek és a nikkelfólia közötti interfész megfigyelése példátlan eredmény, és további betekintést nyújt e filmek növekedési mechanizmusába" - mondta Costa.
Az NGF vastagsága a kereskedelemben kapható mikron vastag grafitfilmek és az egyrétegű grafén között esik. "Az NGF kiegészíti a grafén és az ipari grafit lapokat, hozzáadva a rétegelt szénfilmek arzenálját" - mondta Costa. Például rugalmasságának köszönhetően az NGF felhasználható a hőkezeléshez rugalmas mobiltelefonokban, amelyek most már megjelennek a piacon. "A grafén filmekkel összehasonlítva az NGF integrációja olcsóbb és stabilabb lesz" - tette hozzá.
Az NGF -nek azonban számos felhasználása van a hőeloszláson túl. A TEM -képekben kiemelt érdekes szolgáltatás az, hogy az NGF egyes részein csak néhány réteg szén vastag. "Figyelemre méltó, hogy a grafén domének több rétegének jelenléte biztosítja a látható fény átláthatóságát a film egészében" - mondta Deoka. A kutatócsoport feltételezte, hogy a vezetőképes, áttetsző NGF használható a napelemek komponenséént vagy érzékelő anyagként a nitrogén -dioxid -gáz kimutatására. "Azt tervezzük, hogy az NGF -t integráljuk az eszközökbe, hogy multifunkcionális aktív anyagként működhessen" - mondta Costa.
További információk: Gitanjali Deokar et al., A nanométer vastag grafitfilmek gyors növekedése az ostya-méretű nikkelfólián és azok szerkezeti elemzésén, nanotechnológia (2020). Doi: 10.1088/1361-6528/ABA712
Ha elírást, pontatlansággal találkozik, vagy kérést szeretne benyújtani a tartalom szerkesztésére ezen az oldalon, kérjük, használja ezt az űrlapot. Általános kérdésekhez kérjük, használja a kapcsolattartási űrlapot. Az általános visszajelzéshez használja az alábbi nyilvános megjegyzés részt (kövesse az utasításokat).
A véleményed fontos számunkra. A nagy üzenetek miatt azonban nem garantálhatjuk a személyre szabott választ.
Az Ön e -mail címét csak arra használják, hogy elmondja a címzetteknek, akik elküldték az e -mailt. Sem a címét, sem a címzett címét nem fogják felhasználni más célokra. A megadott információk az e -mailben jelennek meg, és a Phys.org semmilyen formában nem tárolja.
Heti és/vagy napi frissítéseket kapjon a postaládájában. Bármikor leiratkozhat, és soha nem osztjuk meg adatait harmadik felekkel.
Tartalmunkat mindenki számára elérhetővé teszjük. Fontolja meg a Science X küldetésének támogatását egy prémium számlával.
A postai idő: szeptember-05-2024