கிராஃபைட் தாள்கள் புதிய தலைமுறை ஸ்மார்ட்போன்களைக் குளிர்ச்சியாக வைத்திருக்க உதவுகின்றன.

சமீபத்திய ஸ்மார்ட்போன்களில் உள்ள சக்திவாய்ந்த மின்னணு சாதனங்களைக் குளிர்விப்பது ஒரு பெரும் சவாலாக இருக்கலாம். கிங் அப்துல்லா அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பப் பல்கலைக்கழகத்தின் ஆராய்ச்சியாளர்கள், மின்னணு சாதனங்களிலிருந்து வெப்பத்தை வெளியேற்றுவதற்கு ஏற்ற கார்பன் பொருட்களை உருவாக்குவதற்கான வேகமான மற்றும் திறமையான ஒரு முறையை உருவாக்கியுள்ளனர். இந்தப் பன்முகப் பயன்பாடுள்ள பொருளானது, வாயு உணர்விகள் முதல் சூரிய மின் தகடுகள் வரை பிற பயன்பாடுகளையும் காண முடியும்.
பல மின்னணு சாதனங்கள், மின்னணு பாகங்களால் உருவாக்கப்படும் வெப்பத்தைக் கடத்தவும் வெளியேற்றவும் கிராஃபைட் படலங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. கிராஃபைட் என்பது கார்பனின் ஒரு இயற்கையான வடிவமாக இருந்தாலும், மின்னணுவியலில் வெப்ப மேலாண்மை என்பது ஒரு சவாலான பயன்பாடாகும், மேலும் இது பெரும்பாலும் உயர்தர, மைக்ரான் தடிமன் கொண்ட கிராஃபைட் படலங்களின் பயன்பாட்டைச் சார்ந்துள்ளது. "இருப்பினும், பாலிமர்களை மூலப்பொருட்களாகப் பயன்படுத்தி இந்த கிராஃபைட் படலங்களை உருவாக்கும் முறை சிக்கலானது மற்றும் அதிக ஆற்றல் தேவைப்படும் ஒன்றாகும்," என்று இந்த ஆய்வுக்குத் தலைமை தாங்கிய, பெட்ரோ கோஸ்டாவின் ஆய்வகத்தில் உள்ள முனைவர் பட்ட ஆய்வாளர் கீதாஞ்சலி தியோகர் விளக்குகிறார். இந்தப் படலங்கள் பல படிநிலைகளைக் கொண்ட ஒரு செயல்முறையின் மூலம் உருவாக்கப்படுகின்றன, இதற்கு 3,200 டிகிரி செல்சியஸ் வரையிலான வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது, மேலும் சில மைக்ரான்களுக்குக் குறைவான தடிமன் கொண்ட படலங்களை இவற்றால் உருவாக்க முடியாது.
தியோகர், கோஸ்டா மற்றும் அவர்களது சக ஊழியர்கள், சுமார் 100 நானோமீட்டர் தடிமன் கொண்ட கிராஃபைட் தாள்களை உருவாக்குவதற்கான வேகமான மற்றும் ஆற்றல் திறன்மிக்க ஒரு முறையை உருவாக்கியுள்ளனர். இந்த குழு, நிக்கல் தகட்டின் மீது நானோமீட்டர் தடிமன் கொண்ட கிராஃபைட் படலங்களை (NGFs) வளர்ப்பதற்காக, வேதி ஆவிப் படிவு (CVD) எனப்படும் ஒரு நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தியது. இதில், நிக்கல் அதன் மேற்பரப்பில் சூடான மீத்தேன் வாயுவை கிராஃபைட்டாக மாற்றும் வினையை ஊக்குவிக்கிறது. "900 டிகிரி செல்சியஸ் வினை வெப்பநிலையில், வெறும் 5 நிமிட CVD வளர்ச்சிப் படியிலேயே நாங்கள் NGF-ஐ அடைந்தோம்," என்று தியோகர் கூறினார்.
NGF ஆனது 55 செ.மீ² பரப்பளவு வரை தாள்களாக வளரக்கூடியது மற்றும் படலத்தின் இருபுறங்களிலும் வளரக்கூடியது. ஒற்றை அடுக்கு கிராஃபீன் படலங்களுடன் பணிபுரியும்போது பொதுவாகத் தேவைப்படும் பாலிமர் ஆதரவு அடுக்கு இல்லாமல், இதை அகற்றி மற்ற மேற்பரப்புகளுக்கு மாற்ற முடியும்.
எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி நிபுணர் அலெஸாண்ட்ரோ ஜெனோவீஸுடன் இணைந்து பணியாற்றிய இந்தக் குழு, நிக்கல் மீதுள்ள NGF-இன் குறுக்குவெட்டுத் தோற்றங்களின் டிரான்ஸ்மிஷன் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (TEM) படங்களைப் பெற்றது. "கிராஃபைட் படலங்களுக்கும் நிக்கல் தகட்டிற்கும் இடையிலான இடைமுகத்தைக் கவனிப்பது ஒரு முன்னோடியில்லாத சாதனையாகும். மேலும் இது, இந்தப் படலங்களின் வளர்ச்சிப் பொறிமுறை குறித்த கூடுதல் புரிதல்களை வழங்கும்," என்று கோஸ்டா கூறினார்.
NGF-இன் தடிமன், வணிக ரீதியாகக் கிடைக்கும் மைக்ரான் தடிமன் கொண்ட கிராஃபைட் படலங்களுக்கும் ஒற்றை அடுக்கு கிராஃபீனுக்கும் இடையில் உள்ளது. "NGF, கிராஃபீன் மற்றும் தொழில்துறை கிராஃபைட் தாள்களுக்குத் துணையாக இருந்து, அடுக்கு கார்பன் படலங்களின் வரிசையை மேலும் விரிவுபடுத்துகிறது," என்று கோஸ்டா கூறினார். உதாரணமாக, அதன் நெகிழ்வுத்தன்மை காரணமாக, தற்போது சந்தையில் வரத் தொடங்கியுள்ள நெகிழ்வான மொபைல் போன்களில் வெப்ப மேலாண்மைக்காக NGF-ஐப் பயன்படுத்தலாம். "கிராஃபீன் படலங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​NGF-இன் ஒருங்கிணைப்பு மலிவானதாகவும் மேலும் நிலையானதாகவும் இருக்கும்," என்றும் அவர் மேலும் கூறினார்.
இருப்பினும், NGF வெப்பத்தை வெளியேற்றுவதைத் தாண்டி பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. TEM படங்களில் சிறப்பித்துக் காட்டப்பட்டுள்ள ஒரு சுவாரஸ்யமான அம்சம் என்னவென்றால், NGF-இன் சில பகுதிகள் சில கார்பன் அடுக்குகள் மட்டுமே தடிமனாக இருப்பதுதான். "குறிப்பிடத்தக்க வகையில், கிராஃபீன் டொமைன்களின் பல அடுக்குகள் இருப்பது, படலம் முழுவதும் போதுமான அளவு புலப்படும் ஒளி ஊடுருவலை உறுதி செய்கிறது," என்று டியோகா கூறினார். கடத்தும், ஒளி ஊடுருவக்கூடிய NGF-ஐ சூரிய மின்கலங்களின் ஒரு அங்கமாகவோ அல்லது நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு வாயுவைக் கண்டறியும் ஒரு உணரும் பொருளாகவோ பயன்படுத்தலாம் என்று ஆய்வுக் குழு கருதுகோள் செய்தது. "NGF-ஐ சாதனங்களில் ஒருங்கிணைத்து, அதை ஒரு பல்பணிச் செயல் பொருளாகச் செயல்பட வைக்க நாங்கள் திட்டமிட்டுள்ளோம்," என்று கோஸ்டா கூறினார்.
மேலதிகத் தகவல்: கீதாஞ்சலி தியோகர் மற்றும் பலர், வேஃபர் அளவிலான நிக்கல் தகட்டின் மீது நானோமீட்டர் தடிமன் கொண்ட கிராஃபைட் படலங்களின் விரைவான வளர்ச்சி மற்றும் அவற்றின் கட்டமைப்புப் பகுப்பாய்வு, நானோதொழில்நுட்பம் (2020). DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
இந்தப் பக்கத்தில் அச்சுப்பிழை, துல்லியமின்மை ஆகியவற்றைக் கண்டாலோ அல்லது உள்ளடக்கத்தைத் திருத்தக் கோரிக்கை விடுக்க விரும்பினாலோ, தயவுசெய்து இந்தப் படிவத்தைப் பயன்படுத்தவும். பொதுவான கேள்விகளுக்கு, எங்கள் தொடர்புப் படிவத்தைப் பயன்படுத்தவும். பொதுவான கருத்துகளுக்கு, கீழே உள்ள பொதுக் கருத்துகள் பகுதியைப் பயன்படுத்தவும் (வழிமுறைகளைப் பின்பற்றவும்).
உங்கள் கருத்து எங்களுக்கு முக்கியமானது. இருப்பினும், அதிக எண்ணிக்கையிலான செய்திகள் வருவதால், தனிப்பட்ட முறையில் பதிலளிப்பதற்கு எங்களால் உத்தரவாதம் அளிக்க இயலாது.
உங்கள் மின்னஞ்சல் முகவரி, மின்னஞ்சலை அனுப்பியவர் யார் என்பதைப் பெறுநர்களுக்குத் தெரிவிக்க மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது. உங்கள் முகவரியோ அல்லது பெறுநரின் முகவரியோ வேறு எந்த நோக்கத்திற்காகவும் பயன்படுத்தப்படாது. நீங்கள் உள்ளிடும் தகவல்கள் உங்கள் மின்னஞ்சலில் தோன்றும், மேலும் அவை Phys.org-ஆல் எந்த வடிவத்திலும் சேமிக்கப்படாது.
வாராந்திர மற்றும்/அல்லது தினசரி அறிவிப்புகளை உங்கள் இன்பாக்ஸில் பெறுங்கள். நீங்கள் எப்போது வேண்டுமானாலும் சந்தாவிலிருந்து விலகிக்கொள்ளலாம், மேலும் நாங்கள் உங்கள் விவரங்களை மூன்றாம் தரப்பினருடன் ஒருபோதும் பகிர மாட்டோம்.
நாங்கள் எங்கள் உள்ளடக்கத்தை அனைவருக்கும் அணுகும்படி செய்கிறோம். பிரீமியம் கணக்கின் மூலம் சயின்ஸ் எக்ஸின் நோக்கத்திற்கு ஆதரவளிக்கக் கருதுங்கள்.