Răcirea electronică puternică în cele mai recente smartphone -uri poate fi o provocare majoră. Cercetătorii de la Universitatea de Știință și Tehnologie King Abdullah au dezvoltat o metodă rapidă și eficientă pentru crearea de materiale de carbon ideale pentru disiparea căldurii de pe dispozitivele electronice. Acest material versatil poate găsi alte aplicații, de la senzori de gaz la panouri solare.
Multe dispozitive electronice folosesc filme de grafit pentru a efectua și disipa căldura generată de componente electronice. Deși grafitul este o formă naturală de carbon, managementul termic în electronică este o aplicație solicitantă și depinde adesea de utilizarea de filme de grafit cu grosime de înaltă calitate. „Cu toate acestea, metoda de a face aceste filme de grafit folosind polimeri ca materii prime este complexă și intensivă din punct de vedere energetic”, explică Gitanjali Deokar, un postdoc din laboratorul lui Pedro Costa care a condus munca. Filmele sunt realizate printr-un proces în mai multe etape care necesită temperaturi de până la 3.200 de grade Celsius și nu poate produce filme mai subțiri decât câțiva microni.
Deokar, Costa și colegii lor au dezvoltat o metodă rapidă și eficientă din punct de vedere energetic pentru a face foi de grafit cu o grosime de aproximativ 100 de nanometri. Echipa a folosit o tehnică numită Depunerea de vapori chimici (CVD) pentru a crește filme de grafit cu grosime de nanometru (NGF) pe folia de nichel, unde nichelul catalizează conversia metanului fierbinte în grafit pe suprafața sa. „Am obținut NGF într-o etapă de creștere a BCV de 5 minute la o temperatură de reacție de 900 de grade Celsius”, a spus Deokar.
NGF poate crește în foi de până la 55 cm2 în zonă și poate crește pe ambele părți ale foliei. Poate fi eliminat și transferat pe alte suprafețe fără a fi nevoie de un strat de suport de polimer, care este o cerință comună atunci când lucrați cu filme grafen cu un singur strat.
Lucrând cu expert în microscopie electronică Alessandro Genovese, echipa a obținut imagini cu microscopie electronică de transmisie (TEM) ale secțiunilor transversale ale NGF pe nichel. „Observarea interfeței dintre filmele de grafit și folia de nichel este o realizare fără precedent și va oferi informații suplimentare asupra mecanismului de creștere al acestor filme”, a spus Costa.
Grosimea NGF se încadrează între filmele de grafit cu grosime de microni disponibile în comerț și grafen cu un singur strat. „NGF completează foile de grafit și grafit industrial, adăugându -se la arsenalul filmelor de carbon stratificate”, a spus Costa. De exemplu, datorită flexibilității sale, NGF poate fi utilizat pentru gestionarea termică în telefoanele mobile flexibile care încep acum să apară pe piață. „În comparație cu filmele de grafen, integrarea NGF va fi mai ieftină și mai stabilă”, a adăugat el.
Cu toate acestea, NGF are multe utilizări dincolo de disiparea căldurii. O caracteristică interesantă evidențiată în imaginile TEM este aceea că unele părți ale NGF sunt doar câteva straturi de carbon grosime. „În mod remarcabil, prezența mai multor straturi de domenii grafenice asigură un grad suficient de transparență vizibilă pe întregul film”, a spus Deoka. Echipa de cercetare a emis ipoteza că NGF -ul conductor, translucid ar putea fi utilizat ca o componentă a celulelor solare sau ca material de detectare pentru detectarea gazului cu dioxid de azot. „Planificăm să integrăm NGF în dispozitive, astfel încât acesta să poată acționa ca un material activ multifuncțional”, a spus Costa.
Informații suplimentare: Gitanjali Deokar și colab., Creșterea rapidă a filmelor de grafit cu grosime de nanometru pe folie de nichel la scară de plajă și analiza lor structurală, nanotehnologie (2020). Doi: 10.1088/1361-6528/ABA712
Dacă întâlniți o dactilografie, inexactitate sau doriți să trimiteți o solicitare pentru editarea conținutului pe această pagină, vă rugăm să utilizați acest formular. Pentru întrebări generale, vă rugăm să utilizați formularul nostru de contact. Pentru feedback general, utilizați secțiunea de comentarii publice de mai jos (urmați instrucțiunile).
Opinia dvs. este importantă pentru noi. Cu toate acestea, din cauza volumului mare de mesaje, nu putem garanta un răspuns personalizat.
Adresa dvs. de e -mail este folosită doar pentru a spune destinatarilor care au trimis e -mailul. Nici adresa dvs., nici adresa destinatarului nu vor fi utilizate în alt scop. Informațiile pe care le introduceți vor apărea în e -mailul dvs. și nu vor fi stocate de Phys.org sub nicio formă.
Primiți actualizări săptămânale și/sau zilnice în căsuța de e -mail. Vă puteți dezabona în orice moment și nu vom împărtăși niciodată detaliile dvs. cu terți.
Ne facem conținutul accesibil tuturor. Luați în considerare susținerea misiunii Science X cu un cont premium.
Timpul post: 05-2024 sept