Menyejukkan elektronik yang kuat dalam telefon pintar terkini boleh menjadi cabaran utama. Penyelidik di King Abdullah University of Science and Technology telah membangunkan kaedah yang cepat dan cekap untuk mewujudkan bahan karbon yang sesuai untuk menghilangkan haba dari peranti elektronik. Bahan serba boleh ini dapat mencari aplikasi lain, dari sensor gas ke panel solar.
Banyak peranti elektronik menggunakan filem grafit untuk menjalankan dan menghilangkan haba yang dihasilkan oleh komponen elektronik. Walaupun grafit adalah bentuk semulajadi karbon, pengurusan terma dalam elektronik adalah aplikasi yang menuntut dan sering bergantung kepada penggunaan filem grafit mikron berkualiti tinggi. "Bagaimanapun, kaedah membuat filem grafit ini menggunakan polimer sebagai bahan mentah adalah kompleks dan intensif tenaga," jelas Gitanjali Deokar, sebuah postdoc di makmal Pedro Costa yang mengetuai kerja. Filem-filem ini dibuat melalui proses pelbagai langkah yang memerlukan suhu sehingga 3,200 darjah Celsius dan tidak dapat menghasilkan filem yang lebih nipis daripada beberapa mikron.
Deokar, Costa dan rakan-rakan mereka telah membangunkan kaedah yang cepat dan cekap tenaga untuk membuat lembaran grafit kira-kira 100 nanometer tebal. Pasukan ini menggunakan teknik yang dipanggil pemendapan wap kimia (CVD) untuk menanam filem grafit nanometer-tebal (NGFS) pada foil nikel, di mana nikel memangkinkan penukaran metana panas ke dalam grafit di permukaannya. "Kami mencapai NGF hanya dalam langkah pertumbuhan CVD selama 5 minit pada suhu tindak balas 900 darjah Celsius," kata Deokar.
NGF boleh berkembang menjadi lembaran sehingga 55 cm2 di kawasan dan tumbuh di kedua -dua belah kerajang. Ia boleh dikeluarkan dan dipindahkan ke permukaan lain tanpa memerlukan lapisan sokongan polimer, yang merupakan keperluan umum apabila bekerja dengan filem graphene tunggal lapisan.
Bekerja dengan pakar mikroskopi elektron Alessandro Genovese, pasukan itu memperoleh imej mikroskopi elektron penghantaran (TEM) imej rentas NGF pada nikel. "Mengamati antara muka antara filem grafit dan foil nikel adalah pencapaian yang belum pernah terjadi sebelumnya dan akan memberikan pandangan tambahan ke dalam mekanisme pertumbuhan filem -filem ini," kata Costa.
Ketebalan NGF jatuh antara filem grafit mikron-tebal yang tersedia secara komersil dan graphene tunggal lapisan. "NGF melengkapkan lembaran grafit graphene dan perindustrian, menambah kepada senjata filem karbon berlapis," kata Costa. Sebagai contoh, disebabkan fleksibiliti, NGF boleh digunakan untuk pengurusan terma dalam telefon bimbit fleksibel yang kini mula muncul di pasaran. "Berbanding dengan filem graphene, integrasi NGF akan lebih murah dan lebih stabil," katanya.
Walau bagaimanapun, NGF mempunyai banyak kegunaan di luar pelesapan haba. Ciri yang menarik yang diketengahkan dalam imej TEM ialah beberapa bahagian NGF hanya beberapa lapisan tebal karbon. "Hebatnya, kehadiran pelbagai lapisan domain graphene memastikan tahap ketelusan cahaya yang dapat dilihat di seluruh filem," kata Deoka. Pasukan penyelidikan membuat hipotesis bahawa NGF yang konduktif, lut boleh digunakan sebagai komponen sel solar atau sebagai bahan penderiaan untuk mengesan gas nitrogen dioksida. "Kami merancang untuk mengintegrasikan NGF ke dalam peranti supaya ia boleh bertindak sebagai bahan aktif pelbagai fungsi," kata Costa.
Maklumat lanjut: Gitanjali Deokar et al., Pertumbuhan pesat filem grafit nanometer pada foil nikel skala wafer dan analisis struktur mereka, nanoteknologi (2020). Doi: 10.1088/1361-6528/ABA712
Jika anda menghadapi kesilapan, ketidaktepatan, atau ingin mengemukakan permintaan untuk mengedit kandungan pada halaman ini, sila gunakan borang ini. Untuk soalan umum, sila gunakan borang hubungan kami. Untuk maklum balas umum, gunakan bahagian komen awam di bawah (ikuti arahan).
Pendapat anda penting bagi kami. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh jumlah mesej yang tinggi, kami tidak dapat menjamin tindak balas yang diperibadikan.
Alamat e -mel anda hanya digunakan untuk memberitahu penerima yang menghantar e -mel. Alamat anda mahupun alamat penerima akan digunakan untuk tujuan lain. Maklumat yang anda masukkan akan muncul dalam e -mel anda dan tidak akan disimpan oleh Phys.org dalam apa jua bentuk.
Terima kemas kini mingguan dan/atau harian dalam peti masuk anda. Anda boleh berhenti berlangganan pada bila -bila masa dan kami tidak akan berkongsi maklumat anda dengan pihak ketiga.
Kami menjadikan kandungan kami dapat diakses oleh semua orang. Pertimbangkan menyokong misi sains X dengan akaun premium.
Masa Post: Sep-05-2024