ग्रेफाइट पानाहरूले नयाँ पुस्ताका स्मार्टफोनहरूलाई शीतल राख्न मद्दत गर्छन्

नवीनतम स्मार्टफोनहरूमा शक्तिशाली इलेक्ट्रोनिक्सलाई चिसो पार्नु एउटा ठूलो चुनौती हुन सक्छ। किङ अब्दुल्लाह विज्ञान तथा प्रविधि विश्वविद्यालयका अनुसन्धानकर्ताहरूले इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूबाट ताप फैलाउनको लागि आदर्श कार्बन सामग्रीहरू सिर्जना गर्ने द्रुत र प्रभावकारी विधि विकास गरेका छन्। यो बहुमुखी सामग्रीले ग्यास सेन्सरदेखि सौर्य प्यानलसम्म अन्य अनुप्रयोगहरू फेला पार्न सक्छ।
धेरै इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूले इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरूद्वारा उत्पन्न हुने तापलाई सञ्चालन र नष्ट गर्न ग्रेफाइट फिल्महरू प्रयोग गर्छन्। यद्यपि ग्रेफाइट कार्बनको प्राकृतिक रूप हो, इलेक्ट्रोनिक्समा थर्मल व्यवस्थापन एक माग गर्ने अनुप्रयोग हो र प्रायः उच्च-गुणस्तरको माइक्रोन-बाक्लो ग्रेफाइट फिल्महरूको प्रयोगमा निर्भर गर्दछ। "यद्यपि, कच्चा पदार्थको रूपमा पोलिमरहरू प्रयोग गरेर यी ग्रेफाइट फिल्महरू बनाउने विधि जटिल र ऊर्जा-गहन छ," पेड्रो कोस्टाको प्रयोगशालामा पोस्टडक गीताञ्जली देवकर बताउँछिन्, जसले कामको नेतृत्व गरे। फिल्महरू बहु-चरण प्रक्रिया मार्फत बनाइन्छ जसलाई ३,२०० डिग्री सेल्सियससम्म तापक्रम चाहिन्छ र केही माइक्रोन भन्दा पातलो फिल्महरू उत्पादन गर्न सक्दैन।
देवकर, कोस्टा र उनीहरूका सहकर्मीहरूले लगभग १०० न्यानोमिटर बाक्लो ग्रेफाइट पानाहरू बनाउनको लागि द्रुत र ऊर्जा-कुशल विधि विकास गरेका छन्। टोलीले निकल पन्नीमा न्यानोमिटर-बाक्लो ग्रेफाइट फिल्महरू (NGFs) बढाउन रासायनिक वाष्प निक्षेपण (CVD) भनिने प्रविधि प्रयोग गर्‍यो, जहाँ निकलले यसको सतहमा तातो मिथेनलाई ग्रेफाइटमा रूपान्तरण गर्न उत्प्रेरित गर्छ। "हामीले ९०० डिग्री सेल्सियसको प्रतिक्रिया तापक्रममा केवल ५ मिनेटको CVD वृद्धि चरणमा NGF प्राप्त गर्यौं," देवकरले भने।
NGF ५५ सेन्टिमिटर क्षेत्रफलसम्मको पानाहरूमा बढ्न सक्छ र पन्नीको दुबै छेउमा बढ्न सक्छ। यसलाई हटाउन सकिन्छ र पोलिमर समर्थन तहको आवश्यकता बिना अन्य सतहहरूमा स्थानान्तरण गर्न सकिन्छ, जुन एकल-तह ग्राफिन फिल्महरूसँग काम गर्दा सामान्य आवश्यकता हो।
इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी विशेषज्ञ एलेसेन्ड्रो जेनोभेससँग काम गर्दै, टोलीले निकलमा NGF को क्रस-सेक्शनहरूको ट्रान्समिशन इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी (TEM) छविहरू प्राप्त गर्यो। "ग्रेफाइट फिल्महरू र निकल पन्नी बीचको इन्टरफेस अवलोकन गर्नु एक अभूतपूर्व उपलब्धि हो र यी फिल्महरूको वृद्धि संयन्त्रमा थप अन्तर्दृष्टि प्रदान गर्नेछ," कोस्टाले भने।
NGF को मोटाई व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध माइक्रोन-बाक्लो ग्रेफाइट फिल्महरू र एकल-तह ग्राफिनको बीचमा पर्दछ। "NGF ले ग्राफिन र औद्योगिक ग्रेफाइट पानाहरूलाई पूरक बनाउँछ, तहयुक्त कार्बन फिल्महरूको शस्त्रागारमा थप्छ," कोस्टाले भने। उदाहरणका लागि, यसको लचिलोपनको कारण, NGF लाई बजारमा देखा पर्न थालेका लचिलो मोबाइल फोनहरूमा थर्मल व्यवस्थापनको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ। "ग्राफिन फिल्महरूको तुलनामा, NGF को एकीकरण सस्तो र अधिक स्थिर हुनेछ," उनले थपे।
यद्यपि, NGF का ताप अपव्यय बाहेक धेरै प्रयोगहरू छन्। TEM छविहरूमा हाइलाइट गरिएको एउटा रोचक विशेषता भनेको NGF का केही भागहरू कार्बन बाक्लोका केही तहहरू मात्र हुन्। "उल्लेखनीय रूपमा, ग्राफिन डोमेनका धेरै तहहरूको उपस्थितिले फिल्मभरि पर्याप्त मात्रामा दृश्यात्मक प्रकाश पारदर्शिता सुनिश्चित गर्दछ," देवकाले भने। अनुसन्धान टोलीले परिकल्पना गरेको थियो कि प्रवाहकीय, पारदर्शी NGF सौर्य कोषहरूको घटकको रूपमा वा नाइट्रोजन डाइअक्साइड ग्यास पत्ता लगाउनको लागि सेन्सिङ सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। "हामी NGF लाई उपकरणहरूमा एकीकृत गर्ने योजना बनाउँछौं ताकि यो बहु-कार्यात्मक सक्रिय सामग्रीको रूपमा काम गर्न सकोस्," कोस्टाले भने।
थप जानकारी: गीताञ्जली देवकर एट अल।, वेफर-स्केल निकल पन्नीमा न्यानोमिटर-बाक्लो ग्रेफाइट फिल्महरूको द्रुत वृद्धि र तिनीहरूको संरचनात्मक विश्लेषण, न्यानोटेक्नोलोजी (२०२०)। DOI: १०.१०८८/१३६१-६५२८/aba७१२
यदि तपाईंले टाइपो, अशुद्धता, वा यस पृष्ठमा सामग्री सम्पादन गर्न अनुरोध पेश गर्न चाहनुहुन्छ भने, कृपया यो फारम प्रयोग गर्नुहोस्। सामान्य प्रश्नहरूको लागि, कृपया हाम्रो सम्पर्क फारम प्रयोग गर्नुहोस्। सामान्य प्रतिक्रियाको लागि, तलको सार्वजनिक टिप्पणी खण्ड प्रयोग गर्नुहोस् (निर्देशनहरू पालना गर्नुहोस्)।
तपाईंको राय हाम्रो लागि महत्त्वपूर्ण छ। यद्यपि, सन्देशहरूको उच्च मात्राको कारणले गर्दा, हामी व्यक्तिगत प्रतिक्रियाको ग्यारेन्टी दिन सक्दैनौं।
तपाईंको इमेल ठेगाना केवल इमेल पठाउने प्राप्तकर्ताहरूलाई बताउन प्रयोग गरिन्छ। तपाईंको ठेगाना न त प्राप्तकर्ताको ठेगाना अन्य कुनै उद्देश्यको लागि प्रयोग गरिनेछ। तपाईंले प्रविष्ट गर्नुभएको जानकारी तपाईंको इमेलमा देखा पर्नेछ र Phys.org द्वारा कुनै पनि रूपमा भण्डारण गरिने छैन।
आफ्नो इनबक्समा साप्ताहिक र/वा दैनिक अपडेटहरू प्राप्त गर्नुहोस्। तपाईं जुनसुकै बेला सदस्यता रद्द गर्न सक्नुहुन्छ र हामी तपाईंको विवरणहरू तेस्रो पक्षहरूसँग कहिल्यै साझा गर्ने छैनौं।
हामी हाम्रो सामग्री सबैको लागि पहुँचयोग्य बनाउँछौं। प्रिमियम खाताको साथ साइन्स एक्सको मिशनलाई समर्थन गर्ने विचार गर्नुहोस्।