Хлађење моћне електронике у најновијим паметним телефонима може бити велики изазов. Истраживачи са Универзитета за науку и технологију „Краљ Абдулах“ развили су брзу и ефикасну методу за стварање угљеничних материјала идеалних за одвођење топлоте са електронских уређаја. Овај свестрани материјал може пронаћи и друге примене, од сензора за гас до соларних панела.
Многи електронски уређаји користе графитне филмове за провођење и расипање топлоте коју генеришу електронске компоненте. Иако је графит природни облик угљеника, управљање топлотом у електроници је захтевна примена и често зависи од употребе висококвалитетних графитних филмова дебљине микрона. „Међутим, метод израде ових графитних филмова коришћењем полимера као сировина је сложен и енергетски интензиван“, објашњава Гитанџали Деокар, постдокторант у лабораторији Педра Косте који је водио рад. Филмови се праве кроз вишестепени процес који захтева температуре до 3.200 степени Целзијуса и не може произвести филмове тање од неколико микрона.
Деокар, Коста и њихове колеге развили су брзу и енергетски ефикасну методу за израду графитних плоча дебљине око 100 нанометара. Тим је користио технику која се зове хемијско таложење из паре (CVD) за узгој графитних филмова (NGF) дебљине нанометара на никловој фолији, где никл катализује конверзију врућег метана у графит на својој површини. „Постигли смо NGF у само 5-минутном CVD кораку раста на температури реакције од 900 степени Целзијуса“, рекао је Деокар.
НГФ може да расте у листове површине до 55 цм2 и да расте са обе стране фолије. Може се уклонити и пренети на друге површине без потребе за полимерним носећим слојем, што је уобичајени захтев при раду са једнослојним графенским филмовима.
У сарадњи са стручњаком за електронску микроскопију Алесандром Ђеновезеом, тим је добио слике попречних пресека NGF-а на никлу добијене трансмисионом електронском микроскопијом (ТЕМ). „Посматрање интерфејса између графитних филмова и никлове фолије је невиђено достигнуће и пружиће додатни увид у механизам раста ових филмова“, рекао је Коста.
Дебљина NGF-а је између комерцијално доступних графитних филмова дебљине микрона и једнослојног графена. „NGF допуњује графен и индустријске графитне листове, допуњујући арсенал слојевитих угљеничних филмова“, рекао је Коста. На пример, због своје флексибилности, NGF се може користити за управљање температуром у флексибилним мобилним телефонима који сада почињу да се појављују на тржишту. „У поређењу са графенским филмовима, интеграција NGF-а биће јефтинија и стабилнија“, додао је.
Међутим, NGF има много примена поред дисипације топлоте. Занимљива карактеристика истакнута на TEM сликама је да су неки делови NGF-а дебљине само неколико слојева угљеника. „Занимљиво је да присуство више слојева графенских домена обезбеђује довољан степен транспарентности видљиве светлости кроз цео филм“, рекао је Деока. Истраживачки тим је поставио хипотезу да би се проводни, провидни NGF могао користити као компонента соларних ћелија или као сензорски материјал за детекцију гаса азот-диоксида. „Планирамо да интегришемо NGF у уређаје тако да може да делује као мултифункционални активни материјал“, рекао је Коста.
Више информација: Гитанџали Деокар и др., Брзи раст графитних филмова дебљине нанометара на никловој фолији величине плочице и њихова структурна анализа, Нанотехнологија (2020). DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
Ако наиђете на грешку у куцању, нетачност или желите да поднесете захтев за измену садржаја на овој страници, користите овај образац. За општа питања користите наш контакт образац. За опште повратне информације користите одељак за јавне коментаре испод (пратите упутства).
Ваше мишљење нам је важно. Међутим, због великог броја порука, не можемо гарантовати персонализовани одговор.
Ваша адреса е-поште се користи само да би се примаоцима саопштило ко је послао е-пошту. Ни ваша адреса ни адреса примаоца неће се користити ни у коју другу сврху. Информације које унесете појавиће се у вашој е-пошти и Phys.org их неће чувати ни у ком облику.
Примајте недељна и/или дневна ажурирања у пријемно сандуче. Можете се одјавити у било ком тренутку и никада нећемо делити ваше податке са трећим лицима.
Наш садржај чинимо доступним свима. Размислите о подршци мисији Science X-а креирањем премијум налога.
Време објаве: 05.09.2024.