Hlajenje močne elektronike v najnovejših pametnih telefonih je lahko velik izziv. Raziskovalci z univerze za znanost in tehnologijo King Abdullah so razvili hitro in učinkovito metodo za ustvarjanje ogljikovih materialov, idealnih za razprševanje toplote iz elektronskih naprav. Ta vsestranski material lahko najde druge aplikacije, od senzorjev plina do sončnih panelov.
Številne elektronske naprave uporabljajo grafitne filme za izvajanje in razprševanje toplote, ki jo ustvarjajo elektronske komponente. Čeprav je grafit naravna oblika ogljika, je toplotno upravljanje v elektroniki zahtevna aplikacija in je pogosto odvisna od uporabe kakovostnih grafitnih filmov z debelimi mikronom. "Vendar je metoda izdelave teh grafitnih filmov z uporabo polimerov kot surovin zapletena in energijsko intenzivna," razlaga Gitanjali Deokar, postdoc v laboratoriju Pedra Costa, ki je vodil delo. Filmi so narejeni s postopkom z več koraki, ki zahteva temperature do 3.200 stopinj Celzija in ne morejo ustvarjati filmov, ki so tanjši od nekaj mikronov.
Deokar, Costa in njihovi sodelavci so razvili hitro in energetsko učinkovito metodo za izdelavo grafitnih listov približno 100 nanometrov debelo. Ekipa je uporabila tehniko, imenovano Chemical Parna Denicija (CVD) za gojenje grafitnih filmov debelih nanometrov (NGFS) na nikljevi foliji, kjer nikelj katalizira pretvorbo vročega metana v grafit na njegovi površini. "NGF smo dosegli v samo 5-minutnem koraku rasti CVD pri reakcijski temperaturi 900 stopinj Celzija," je dejal Deokar.
NGF lahko preraste v liste do 55 cm2 na območju in raste na obeh straneh folije. Lahko ga odstranite in prenesete na druge površine brez potrebe po polimernem podpornem sloju, kar je pogosta zahteva pri delu z enoslojnimi grafenskimi filmi.
V sodelovanju s strokovnjakom za elektronsko mikroskopijo Alessandro Genovese je ekipa pridobila slike prenosne elektronske mikroskopije (TEM) prerezov NGF na niklu. "Opazovanje vmesnika med grafitnimi filmi in nikljevo folijo je brez primere dosežek in bo zagotovil dodaten vpogled v mehanizem rasti teh filmov," je dejal Costa.
Debelina NGF pade med komercialno dostopne mikronske debele grafitne filme in enoplastnim grafenom. "NGF dopolnjuje grafenske in industrijske grafitne liste, ki dodajo arzenal večplastnih ogljikovih filmov," je dejal Costa. Na primer, zaradi svoje prilagodljivosti se NGF lahko uporablja za toplotno upravljanje v prilagodljivih mobilnih telefonih, ki se zdaj začenjajo pojavljati na trgu. "V primerjavi s filmi grafena bo integracija NGF cenejša in bolj stabilna," je dodal.
Vendar ima NGF številne uporabe, ki presegajo toploto. Zanimiva značilnost, poudarjena na slikah TEM, je, da so nekateri deli NGF le nekaj plasti ogljika debele. "Presenetljivo je, da prisotnost več plasti grafenskih domen zagotavlja zadostno stopnjo vidne preglednosti svetlobe v celotnem filmu," je dejal Deoka. Raziskovalna skupina je domnevala, da bi lahko prevodni, prosojni NGF uporabili kot sestavni del sončnih celic ali kot zaznavni material za zaznavanje plina dušikovega dioksida. "Načrtujemo, da bomo NGF vključili v naprave, tako da lahko deluje kot večnamensko aktivno gradivo," je dejal Costa.
Nadaljnje informacije: Gitanjali Deokar in sod., Hitra rast grafitnih filmov nanometra debelih na nikljevi foliji in njihovi strukturni analizi, nanotehnologija (2020). Doi: 10.1088/1361-6528/ABA712
Če naletite na napako, netočnost ali želite predložiti zahtevo za urejanje vsebine na tej strani, uporabite ta obrazec. Za splošna vprašanja uporabite naš kontaktni obrazec. Za splošne povratne informacije uporabite spodnji razdelek o javnih komentarjih (sledite navodilom).
Vaše mnenje je za nas pomembno. Vendar zaradi velikega obsega sporočil ne moremo zagotoviti prilagojenega odgovora.
Vaš e -poštni naslov se uporablja samo za pripovedovanje prejemnikov, ki so poslali e -pošto. Niti vaš naslov niti naslov prejemnika ne bosta uporabljena za noben drug namen. Informacije, ki jih vnesete, bodo prikazani v vašem e -poštnem sporočilu in jih ne bodo shranili v kakršni koli obliki.
Prejemajte tedenske in/ali dnevne posodobitve v nabiralniku. Kadar koli se lahko odjavite in vaših podatkov ne bomo nikoli delili s tretjimi osebami.
Vsebino omogočamo dostopno vsem. Razmislite o podpiranju poslanstva Science X s premijskim računom.
Čas objave: SEP-05-2024