Að kæla öfluga rafeindatækni í nýjustu snjallsímunum getur verið mikil áskorun. Vísindamenn við King Abdullah vísinda- og tækniháskólann hafa þróað hratt og skilvirka aðferð til að búa til kolefnisefni tilvalið til að dreifa hita frá rafeindatækjum. Þetta fjölhæfa efni getur fundið önnur forrit, allt frá gasskynjara til sólarplötur.
Mörg rafeindatæki nota grafít kvikmyndir til að framkvæma og dreifa hitanum sem myndast með rafeindum íhlutum. Þrátt fyrir að grafít sé náttúrulegt form kolefnis, er hitastjórnun í rafeindatækni krefjandi forrit og fer oft eftir notkun hágæða míkronþykkra grafít kvikmynda. „Aðferðin til að gera þessar grafítmyndir sem nota fjölliður sem hráefni er flókin og orkufrek,“ útskýrir Gitanjali Deokar, postdoc í rannsóknarstofu Pedro Costa sem stýrði verkinu. Kvikmyndirnar eru gerðar í gegnum fjölþrepa ferli sem krefst hitastigs allt að 3.200 gráður á Celsíus og geta ekki framleitt kvikmyndir þynnri en fáir míkron.
Deokar, Costa og samstarfsmenn þeirra hafa þróað hratt og orkunýtna aðferð til að búa til grafítblöð um 100 nanómetra þykkt. Liðið notaði tækni sem kallast Chemical Gupor Deposition (CVD) til að rækta nanómetra þykka grafít kvikmyndir (NGF) á nikkelpailmu, þar sem nikkelinn hvetur umbreytingu heitu metans í grafít á yfirborði þess. „Við náðum NGF í aðeins 5 mínútna vaxtarþrep á CVD við hvarfhita 900 gráður á Celsíus,“ sagði Deokar.
NGF getur vaxið í lak allt að 55 cm2 á svæði og vaxið á báðum hliðum þynnunnar. Það er hægt að fjarlægja og flytja það á aðra fleti án þess að þurfa að styðja við fjölliða stuðning, sem er algeng krafa þegar þú vinnur með grafenmyndum með einum lag.
Með því að vinna með rafeindasmásérfræðingnum Alessandro Genovese fékk teymið flutning rafeindasmásjá (TEM) myndir af þversniðum af NGF á nikkel. „Að fylgjast með viðmótinu milli grafítmynda og nikkelpappírs er fordæmalaus afrek og mun veita frekari innsýn í vaxtarbúnað þessara kvikmynda,“ sagði Costa.
Þykkt NGF fellur á milli viðskiptalegra míkronþykkra grafít kvikmynda og eins lag grafen. „NGF er viðbót við grafen og iðnaðar grafítblöð og bætir vopnabúr lagskipta kolefnis kvikmynda,“ sagði Costa. Til dæmis, vegna sveigjanleika þess, er hægt að nota NGF til hitastjórnunar í sveigjanlegum farsímum sem nú eru farnir að birtast á markaðnum. „Í samanburði við grafenmyndir verður samþætting NGF ódýrari og stöðugri,“ bætti hann við.
Hins vegar hefur NGF marga notkun umfram hitaleiðni. Athyglisverður eiginleiki sem dreginn er fram í TEM myndunum er að sumir hlutar NGF eru aðeins nokkur lög af kolefnisþykkt. „Merkilegt að tilvist margra laga grafen léna tryggir nægilegt sýnilegt ljós gegnsæi í gegnum myndina,“ sagði Deoka. Rannsóknarteymið tilgátu að hægt væri að nota leiðandi, hálfgagnsær NGF sem hluti af sólarfrumum eða sem skynjunarefni til að greina köfnunarefnisdíoxíðgas. „Við ætlum að samþætta NGF í tæki þannig að það geti virkað sem margnota virkt efni,“ sagði Costa.
Nánari upplýsingar: Gitanjali Deokar o.fl., Hröð vöxtur nanómetra þykkra grafít kvikmynda á nikkelpappír á skífu og byggingargreiningu þeirra, nanótækni (2020). Doi: 10.1088/1361-6528/ABA712
Ef þú lendir í prentvilla, ónákvæmni eða vilt leggja fram beiðni um að breyta efni á þessari síðu, vinsamlegast notaðu þetta form. Fyrir almennar spurningar, vinsamlegast notaðu snertingareyðublaðið okkar. Til að fá almennar athugasemdir skaltu nota opinbera athugasemdahluta hér að neðan (fylgdu leiðbeiningunum).
Skoðun þín er mikilvæg fyrir okkur. Vegna mikils skilaboða getum við þó ekki ábyrgst persónuleg viðbrögð.
Netfangið þitt er aðeins notað til að segja viðtakendum sem sendu tölvupóstinn. Hvorki heimilisfang þitt né heimilisfang viðtakanda verður notað í öðrum tilgangi. Upplýsingarnar sem þú slærð inn munu birtast í tölvupóstinum þínum og verða ekki geymdar af Phys.org á neinu formi.
Fáðu vikulega og/eða daglegar uppfærslur í pósthólfinu þínu. Þú getur sagt upp áskrift hvenær sem er og við munum aldrei deila upplýsingum þínum með þriðja aðila.
Við gerum efni okkar aðgengilegt öllum. Hugleiddu að styðja verkefni Science X með úrvalsreikningi.
Pósttími: SEP-05-2024