Акыркы смартфондордогу күчтүү электрониканы муздатуу чоң кыйынчылык жаратышы мүмкүн. Король Абдулла атындагы Илим жана технология университетинин изилдөөчүлөрү электрондук түзмөктөрдөн жылуулукту бөлүп чыгаруу үчүн идеалдуу болгон көмүртек материалдарын түзүүнүн тез жана натыйжалуу ыкмасын иштеп чыгышты. Бул ар тараптуу материал газ сенсорлорунан тартып күн батареяларына чейин башка колдонмолорду да таба алат.
Көптөгөн электрондук түзүлүштөр электрондук компоненттер тарабынан пайда болгон жылуулукту өткөрүү жана таркатуу үчүн графит пленкаларын колдонушат. Графит көмүртектин табигый түрү болгону менен, электроникадагы жылуулукту башкаруу талаптуу колдонмо болуп саналат жана көбүнчө жогорку сапаттагы микрон калыңдыктагы графит пленкаларын колдонууга көз каранды. "Бирок, бул графит пленкаларын чийки зат катары полимерлерди колдонуп жасоо ыкмасы татаал жана энергияны көп талап кылат", - деп түшүндүрөт Педро Костанын лабораториясынын постдоктору жана ишти жетектеген Гитанжали Деокар. Пленкалар 3200 градус Цельсийге чейинки температураны талап кылган көп баскычтуу процесс аркылуу жасалат жана бир нече микрондон жука пленкаларды чыгара албайт.
Деокар, Коста жана алардын кесиптештери калыңдыгы 100 нанометрге жакын графит барактарын жасоонун тез жана энергияны үнөмдөөчү ыкмасын иштеп чыгышты. Команда никель фольгасында нанометр калыңдыктагы графит пленкаларын (NGF) өстүрүү үчүн химиялык буу чөктүрүү (CVD) деп аталган ыкманы колдонушту, мында никель ысык метандын графитке айлануусун катализдейт. "Биз NGFти 900 градус Цельсий реакция температурасында 5 мүнөттүк CVD өсүү кадамында гана жетиштик", - деди Деокар.
NGF аянты 55 см2ге чейинки барактарга өсүп, фольганын эки тарабында тең өсө алат. Аны полимердик колдоочу катмардын кереги жок эле алып салууга жана башка беттерге жылдырууга болот, бул бир катмарлуу графен пленкалары менен иштөөдө кеңири таралган талап.
Электрондук микроскопия боюнча адис Алессандро Женовезе менен биргеликте иштеп, топ никельдеги NGFтин кесилиштеринин трансмиссиялык электрондук микроскопия (TEM) сүрөттөрүн алды. "Графит пленкалары менен никель фольгасынын ортосундагы интерфейсти байкоо болуп көрбөгөндөй жетишкендик жана бул пленкалардын өсүү механизми жөнүндө кошумча түшүнүк берет", - деди Коста.
NGFтин калыңдыгы коммерциялык жактан жеткиликтүү микрон калыңдыктагы графит пленкалары менен бир катмарлуу графендин ортосунда болот. "NGF графенди жана өнөр жайлык графит барактарын толуктап, катмарлуу көмүртек пленкаларынын арсеналын толуктайт", - деди Коста. Мисалы, ийкемдүүлүгүнүн аркасында NGF азыр рынокто пайда боло баштаган ийкемдүү уюлдук телефондордо жылуулукту башкаруу үчүн колдонулушу мүмкүн. "Графен пленкалары менен салыштырганда, NGFти интеграциялоо арзаныраак жана туруктуураак болот", - деп кошумчалады ал.
Бирок, NGF жылуулукту таркатуудан тышкары дагы көптөгөн колдонулуштарга ээ. TEM сүрөттөрүндө баса белгиленген кызыктуу өзгөчөлүк, NGFтин айрым бөлүктөрү көмүртектин бир нече катмарынан гана турат. "Кызыгы, графен домендеринин бир нече катмарынын болушу пленка боюнча жетиштүү деңгээлде көрүнгөн жарыктын тунуктугун камсыз кылат", - деди Деока. Изилдөө тобу өткөргүч, тунук NGF күн батареяларынын компоненти же азот диоксиди газын аныктоо үчүн сенсордук материал катары колдонулушу мүмкүн деген гипотезаны коюшту. "Биз NGFти көп функциялуу активдүү материал катары иштей тургандай кылып түзмөктөргө интеграциялоону пландап жатабыз", - деди Коста.
Кошумча маалымат: Гитанжали Деокар жана башкалар, Вафли масштабындагы никель фольгасында нанометр калыңдыктагы графит пленкаларынын тез өсүшү жана алардын структуралык анализи, Нанотехнология (2020). DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
Эгерде сиз катага, так эместикке туш болсоңуз же ушул баракчадагы мазмунду түзөтүү өтүнүчүн жөнөткүңүз келсе, бул форманы колдонуңуз. Жалпы суроолор боюнча байланыш формасын колдонуңуз. Жалпы пикир алуу үчүн төмөндөгү коомдук комментарийлер бөлүмүн колдонуңуз (көрсөтмөлөрдү аткарыңыз).
Сиздин пикириңиз биз үчүн маанилүү. Бирок, билдирүүлөр көп болгондуктан, биз жеке жоопту кепилдей албайбыз.
Сиздин электрондук почта дарегиңиз электрондук катты ким жөнөткөнүн алуучуларга билдирүү үчүн гана колдонулат. Сиздин дарегиңиз да, алуучунун дареги да башка максаттарда колдонулбайт. Сиз киргизген маалымат электрондук почтаңызда пайда болот жана Phys.org тарабынан эч кандай формада сакталбайт.
Жумалык жана/же күнүмдүк жаңыртууларды электрондук почтаңызга алыңыз. Каалаган убакта жазылуудан баш тарта аласыз жана биз сиздин маалыматыңызды эч качан үчүнчү жактар менен бөлүшпөйбүз.
Биз контентибизди баарына жеткиликтүү кылабыз. Science Xтин миссиясын премиум аккаунт менен колдоону карап көрүңүз.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 5-сентябры