Ftohja e elektronikës së fuqishme në telefonat inteligjentë më të fundit mund të jetë një sfidë e madhe. Studiuesit në Universitetin e Shkencës dhe Teknologjisë King Abdullah kanë zhvilluar një metodë të shpejtë dhe efikase për krijimin e materialeve të karbonit ideale për shpërndarjen e nxehtësisë nga pajisjet elektronike. Ky material i gjithanshëm mund të gjejë zbatime të tjera, nga sensorët e gazit deri te panelet diellore.
Shumë pajisje elektronike përdorin filma grafiti për të përçuar dhe shpërndarë nxehtësinë e gjeneruar nga komponentët elektronikë. Edhe pse grafiti është një formë natyrale e karbonit, menaxhimi termik në elektronikë është një aplikim i kërkuar dhe shpesh varet nga përdorimi i filmave grafiti me trashësi mikronësh me cilësi të lartë. "Megjithatë, metoda e prodhimit të këtyre filmave grafiti duke përdorur polimere si lëndë të para është komplekse dhe kërkon shumë energji", shpjegon Gitanjali Deokar, një postdoc në laboratorin e Pedro Costa-s i cili drejtoi punën. Filmat prodhohen përmes një procesi me shumë hapa që kërkon temperatura deri në 3,200 gradë Celsius dhe nuk mund të prodhojë filma më të hollë se disa mikronë.
Deokar, Costa dhe kolegët e tyre kanë zhvilluar një metodë të shpejtë dhe me efikasitet energjetik për të bërë fletë grafiti me trashësi rreth 100 nanometra. Ekipi përdori një teknikë të quajtur depozitim kimik i avullit (CVD) për të rritur filma grafiti (NGF) me trashësi nanometri në fletë nikeli, ku nikeli katalizon shndërrimin e metanit të nxehtë në grafit në sipërfaqen e tij. "Ne arritëm NGF në vetëm një hap rritjeje CVD prej 5 minutash në një temperaturë reagimi prej 900 gradë Celsius", tha Deokar.
NGF mund të rritet në fletë deri në 55 cm2 në sipërfaqe dhe të rritet në të dyja anët e fletës metalike. Mund të hiqet dhe të transferohet në sipërfaqe të tjera pa pasur nevojë për një shtresë mbështetëse polimeri, e cila është një kërkesë e zakonshme kur punohet me filma grafeni me një shtresë.
Duke punuar me ekspertin e mikroskopisë elektronike Alessandro Genovese, ekipi mori imazhe të mikroskopisë elektronike transmetuese (TEM) të prerjeve tërthore të NGF në nikel. "Vëzhgimi i ndërfaqes midis filmave të grafitit dhe fletës së nikelit është një arritje e paparë dhe do të ofrojë njohuri shtesë mbi mekanizmin e rritjes së këtyre filmave", tha Costa.
Trashësia e NGF bie midis filmave grafit me trashësi mikron që janë në dispozicion në treg dhe grafenit me një shtresë. "NGF plotëson fletët e grafenit dhe grafitit industrial, duke shtuar në arsenalin e filmave të karbonit me shtresa", tha Costa. Për shembull, për shkak të fleksibilitetit të tij, NGF mund të përdoret për menaxhimin termik në telefonat celularë fleksibël që tani po fillojnë të shfaqen në treg. "Krahasuar me filmat e grafenit, integrimi i NGF do të jetë më i lirë dhe më i qëndrueshëm", shtoi ai.
Megjithatë, NGF ka shumë përdorime përtej shpërndarjes së nxehtësisë. Një tipar interesant i theksuar në imazhet TEM është se disa pjesë të NGF janë vetëm disa shtresa karboni të trasha. "Çuditërisht, prania e shtresave të shumëfishta të domeneve të grafenit siguron një shkallë të mjaftueshme të transparencës së dritës së dukshme në të gjithë filmin", tha Deoka. Ekipi i hulumtimit hipotezoi se NGF përçues dhe i tejdukshëm mund të përdoret si një komponent i qelizave diellore ose si një material ndjesor për zbulimin e gazit të dioksidit të azotit. "Ne planifikojmë të integrojmë NGF në pajisje në mënyrë që të mund të veprojë si një material aktiv shumëfunksional", tha Costa.
Informacione të mëtejshme: Gitanjali Deokar et al., Rritja e shpejtë e filmave grafit me trashësi nanometri në fletë nikeli në shkallë të pllakës së nikelit dhe analiza e tyre strukturore, Nanoteknologjia (2020). DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
Nëse hasni ndonjë gabim shtypi, pasaktësi ose dëshironi të paraqisni një kërkesë për të modifikuar përmbajtjen në këtë faqe, ju lutemi përdorni këtë formular. Për pyetje të përgjithshme, ju lutemi përdorni formularin tonë të kontaktit. Për reagime të përgjithshme, përdorni seksionin e komenteve publike më poshtë (ndiqni udhëzimet).
Mendimi juaj është i rëndësishëm për ne. Megjithatë, për shkak të vëllimit të lartë të mesazheve, nuk mund të garantojmë një përgjigje të personalizuar.
Adresa juaj e email-it përdoret vetëm për t'u treguar marrësve se kush e dërgoi email-in. As adresa juaj dhe as adresa e marrësit nuk do të përdoren për ndonjë qëllim tjetër. Informacioni që futni do të shfaqet në email-in tuaj dhe nuk do të ruhet nga Phys.org në asnjë formë.
Merrni përditësime javore dhe/ose ditore në kutinë tuaj postare. Mund të çregjistroheni në çdo kohë dhe ne nuk do t'i ndajmë kurrë të dhënat tuaja me palë të treta.
Ne e bëjmë përmbajtjen tonë të arritshme për të gjithë. Konsideroni mbështetjen e misionit të Science X me një llogari premium.
Koha e postimit: 05 shtator 2024