Соңғы смартфондардағы қуатты электрониканы салқындату үлкен қиындық болуы мүмкін. Король Абдулла атындағы ғылым және технология университетінің зерттеушілері электронды құрылғылардан жылуды таратуға өте ыңғайлы көміртекті материалдарды жасаудың жылдам және тиімді әдісін әзірледі. Бұл әмбебап материал газ сенсорларынан бастап күн батареяларына дейін басқа қолданбаларды таба алады.
Көптеген электрондық құрылғылар электрондық компоненттер шығаратын жылуды өткізу және тарату үшін графит пленкаларын пайдаланады. Графит көміртектің табиғи түрі болғанымен, электроникада жылуды басқару өте күрделі қолданба болып табылады және көбінесе жоғары сапалы микрон қалыңдығы бар графит пленкаларын қолдануға байланысты. «Дегенмен, полимерлерді шикізат ретінде пайдалана отырып, бұл графит пленкаларын жасау әдісі күрделі және энергияны көп қажет етеді», - деп түсіндіреді Педро Коста зертханасының постдокторы Гитанжали Деокар. Пленкалар 3200 градус Цельсийге дейінгі температураны қажет ететін және бірнеше микроннан жұқа қабықшаларды шығара алмайтын көп сатылы процесс арқылы жасалады.
Деокар, Коста және олардың әріптестері қалыңдығы шамамен 100 нанометр болатын графит парақтарын жасаудың жылдам және энергияны үнемдейтін әдісін әзірледі. Команда никель фольгасында нанометрлік қалыңдықтағы графит пленкаларын (NGF) өсіру үшін химиялық бу тұндыру (CVD) деп аталатын әдісті қолданды, мұнда никель оның бетіндегі ыстық метанның графитке айналуын катализдейді. «Біз NGF-ге 900 градус Цельсий реакция температурасында бар болғаны 5 минуттық CVD өсу қадамында қол жеткіздік», - деді Деокар.
NGF ауданы 55 см2-ге дейін парақтарға айналады және фольганың екі жағында да өседі. Оны полимерлі тірек қабатын қажет етпей-ақ алып тастауға және басқа беттерге беруге болады, бұл бір қабатты графен пленкаларымен жұмыс істеу кезінде жалпы талап болып табылады.
Электрондық микроскопиялық сарапшы Алессандро Геновеземен жұмыс істей отырып, топ никельдегі NGF көлденең қималарының трансмиссиялық электронды микроскопия (TEM) суреттерін алды. «Графит пленкалары мен никель фольгасы арасындағы интерфейсті байқау - бұрын-соңды болмаған жетістік және бұл фильмдердің өсу механизмі туралы қосымша түсінік береді», - деді Коста.
NGF қалыңдығы коммерциялық қол жетімді микрон қалыңдығы бар графит пленкалары мен бір қабатты графеннің арасында болады. «NGF графен мен өнеркәсіптік графит парақтарын толықтырып, қабатты көміртекті пленкалардың арсеналына қосады», - деді Коста. Мысалы, икемділігінің арқасында NGF қазір нарықта пайда бола бастаған икемді ұялы телефондарда жылуды басқару үшін пайдаланылуы мүмкін. «Графен пленкаларымен салыстырғанда, NGF интеграциясы арзанырақ және тұрақты болады», - деп қосты ол.
Дегенмен, NGF жылуды диссипациялаудан басқа көптеген мақсаттарға ие. TEM кескіндерінде ерекшеленген қызықты ерекшелігі, NGF кейбір бөліктері көміртектің қалыңдығының бірнеше қабаты ғана. «Бір қызығы, графен домендерінің бірнеше қабаттарының болуы бүкіл фильмде көрінетін жарық мөлдірлігінің жеткілікті дәрежесін қамтамасыз етеді», - деді Деока. Зерттеушілер тобы өткізгіш, мөлдір NGF күн батареяларының құрамдас бөлігі немесе азот диоксиді газын анықтау үшін сезімтал материал ретінде пайдаланылуы мүмкін деген болжам жасады. «Біз NGF көп функциялы белсенді материал ретінде әрекет ете алатындай құрылғыларға біріктіруді жоспарлап отырмыз», - деді Коста.
Қосымша ақпарат: Гитанжали Деокар және т.б., Вафли масштабындағы никельді фольгадағы нанометрлік қалыңдықтағы графит пленкаларының жылдам өсуі және олардың құрылымдық талдауы, Нанотехнология (2020). DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
Егер сіз теру қатесін, дәлсіздікті кездестірсеңіз немесе осы беттегі мазмұнды өңдеуге сұрау жібергіңіз келсе, осы пішінді пайдаланыңыз. Жалпы сұрақтар бойынша біздің байланыс формасын пайдаланыңыз. Жалпы кері байланыс үшін төмендегі жалпыға ортақ пікірлер бөлімін пайдаланыңыз (нұсқауларды орындаңыз).
Сіздің пікіріңіз біз үшін маңызды. Дегенмен, хабарлардың үлкен көлеміне байланысты біз жеке жауапқа кепілдік бере алмаймыз.
Электрондық пошта мекенжайыңыз тек электрондық поштаны жіберген алушыларды айту үшін пайдаланылады. Сіздің мекенжайыңыз да, алушының мекенжайы да басқа мақсатта пайдаланылмайды. Сіз енгізген ақпарат электрондық поштаңызда пайда болады және Phys.org сайтында ешбір пішінде сақталмайды.
Кіріс жәшігіңізге апта сайынғы және/немесе күнделікті жаңартуларды алыңыз. Жазылымнан кез келген уақытта бас тарта аласыз және біз сіздің мәліметтеріңізді үшінші тараптармен ешқашан бөліспейміз.
Біз мазмұнды барлығына қолжетімді етеміз. Science X миссиясын премиум есептік жазбамен қолдауды қарастырыңыз.
Жіберу уақыты: 05 қыркүйек 2024 ж