గ్రాఫైట్ షీట్లు కొత్త తరం స్మార్ట్‌ఫోన్‌లను చల్లగా ఉంచడానికి సహాయపడతాయి

తాజా స్మార్ట్‌ఫోన్‌లలో శక్తివంతమైన ఎలక్ట్రానిక్‌లను చల్లబరచడం ఒక పెద్ద సవాలుగా ఉంటుంది. కింగ్ అబ్దుల్లా యూనివర్సిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ పరిశోధకులు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల నుండి వేడిని వెదజల్లడానికి అనువైన కార్బన్ పదార్థాలను సృష్టించడానికి వేగవంతమైన మరియు సమర్థవంతమైన పద్ధతిని అభివృద్ధి చేశారు. ఈ బహుముఖ పదార్థం గ్యాస్ సెన్సార్ల నుండి సౌర ఫలకాల వరకు ఇతర అనువర్తనాలను కనుగొనవచ్చు.
అనేక ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు గ్రాఫైట్ ఫిల్మ్‌లను ఉపయోగించి ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే వేడిని ప్రసరింపజేస్తాయి మరియు వెదజల్లుతాయి. గ్రాఫైట్ కార్బన్ యొక్క సహజ రూపం అయినప్పటికీ, ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ డిమాండ్ ఉన్న అప్లికేషన్ మరియు తరచుగా అధిక-నాణ్యత గల మైక్రాన్-మందపాటి గ్రాఫైట్ ఫిల్మ్‌ల వాడకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. "అయితే, పాలిమర్‌లను ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగించి ఈ గ్రాఫైట్ ఫిల్మ్‌లను తయారు చేసే పద్ధతి సంక్లిష్టమైనది మరియు శక్తితో కూడుకున్నది" అని ఈ పనికి నాయకత్వం వహించిన పెడ్రో కోస్టా ల్యాబ్‌లో పోస్ట్‌డాక్ అయిన గీతాంజలి డియోకర్ వివరించారు. ఈ ఫిల్మ్‌లు బహుళ-దశల ప్రక్రియ ద్వారా తయారు చేయబడతాయి, దీనికి 3,200 డిగ్రీల సెల్సియస్ వరకు ఉష్ణోగ్రతలు అవసరం మరియు కొన్ని మైక్రాన్‌ల కంటే సన్నగా ఫిల్మ్‌లను ఉత్పత్తి చేయలేవు.
డియోకర్, కోస్టా మరియు వారి సహచరులు దాదాపు 100 నానోమీటర్ల మందంతో గ్రాఫైట్ షీట్లను తయారు చేయడానికి వేగవంతమైన మరియు శక్తి-సమర్థవంతమైన పద్ధతిని అభివృద్ధి చేశారు. నికెల్ ఫాయిల్‌పై నానోమీటర్-మందపాటి గ్రాఫైట్ ఫిల్మ్‌లను (NGFలు) పెంచడానికి ఈ బృందం రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD) అనే సాంకేతికతను ఉపయోగించింది, ఇక్కడ నికెల్ దాని ఉపరితలంపై వేడి మీథేన్‌ను గ్రాఫైట్‌గా మార్చడాన్ని ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది. "900 డిగ్రీల సెల్సియస్ ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత వద్ద కేవలం 5 నిమిషాల CVD వృద్ధి దశలో మేము NGFని సాధించాము" అని డియోకర్ చెప్పారు.
NGF 55 సెం.మీ.2 వరకు షీట్‌లుగా పెరుగుతుంది మరియు రేకు యొక్క రెండు వైపులా పెరుగుతుంది. పాలిమర్ సపోర్ట్ లేయర్ అవసరం లేకుండా దీనిని తొలగించి ఇతర ఉపరితలాలకు బదిలీ చేయవచ్చు, ఇది సింగిల్-లేయర్ గ్రాఫేన్ ఫిల్మ్‌లతో పనిచేసేటప్పుడు సాధారణ అవసరం.
ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ నిపుణుడు అలెశాండ్రో జెనోవేస్‌తో కలిసి పనిచేస్తూ, ఈ బృందం నికెల్‌పై NGF యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ల ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (TEM) చిత్రాలను పొందింది. "గ్రాఫైట్ ఫిల్మ్‌లు మరియు నికెల్ ఫాయిల్ మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్‌ను పరిశీలించడం అపూర్వమైన విజయం మరియు ఈ ఫిల్మ్‌ల పెరుగుదల విధానంపై అదనపు అంతర్దృష్టులను అందిస్తుంది" అని కోస్టా చెప్పారు.
NGF మందం వాణిజ్యపరంగా లభించే మైక్రాన్-మందపాటి గ్రాఫైట్ ఫిల్మ్‌లు మరియు సింగిల్-లేయర్ గ్రాఫేన్‌ల మధ్య ఉంటుంది. "NGF గ్రాఫేన్ మరియు పారిశ్రామిక గ్రాఫైట్ షీట్‌లను పూర్తి చేస్తుంది, లేయర్డ్ కార్బన్ ఫిల్మ్‌ల ఆర్సెనల్‌కు జోడిస్తుంది" అని కోస్టా చెప్పారు. ఉదాహరణకు, దాని వశ్యత కారణంగా, ఇప్పుడు మార్కెట్లో కనిపించడం ప్రారంభించిన ఫ్లెక్సిబుల్ మొబైల్ ఫోన్‌లలో థర్మల్ నిర్వహణ కోసం NGFను ఉపయోగించవచ్చు. "గ్రాఫేన్ ఫిల్మ్‌లతో పోలిస్తే, NGF యొక్క ఏకీకరణ చౌకగా మరియు మరింత స్థిరంగా ఉంటుంది" అని ఆయన జోడించారు.
అయితే, NGF ఉష్ణ విసర్జనకు మించి అనేక ఉపయోగాలు కలిగి ఉంది. TEM చిత్రాలలో హైలైట్ చేయబడిన ఒక ఆసక్తికరమైన లక్షణం ఏమిటంటే NGF యొక్క కొన్ని భాగాలు కార్బన్ యొక్క కొన్ని పొరలు మాత్రమే మందంగా ఉంటాయి. "గమనార్హంగా, గ్రాఫేన్ డొమైన్‌ల యొక్క బహుళ పొరల ఉనికి చిత్రం అంతటా తగినంత స్థాయిలో కనిపించే కాంతి పారదర్శకతను నిర్ధారిస్తుంది" అని డియోకా చెప్పారు. వాహక, అపారదర్శక NGFని సౌర ఘటాల భాగంగా లేదా నైట్రోజన్ డయాక్సైడ్ వాయువును గుర్తించడానికి సెన్సింగ్ పదార్థంగా ఉపయోగించవచ్చని పరిశోధన బృందం పరికల్పన చేసింది. "ఇది బహుళ క్రియాశీల పదార్థంగా పనిచేయడానికి NGFని పరికరాల్లోకి అనుసంధానించాలని మేము ప్లాన్ చేస్తున్నాము" అని కోస్టా చెప్పారు.
మరిన్ని వివరాలు: గీతాంజలి దేవకర్ మరియు ఇతరులు, వేఫర్-స్కేల్ నికెల్ ఫాయిల్‌పై నానోమీటర్-మందపాటి గ్రాఫైట్ ఫిల్మ్‌ల వేగవంతమైన పెరుగుదల మరియు వాటి నిర్మాణ విశ్లేషణ, నానోటెక్నాలజీ (2020). DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
మీరు ఏదైనా టైపింగ్ తప్పును, తప్పులను ఎదుర్కొంటే, లేదా ఈ పేజీలోని కంటెంట్‌ను సవరించడానికి అభ్యర్థనను సమర్పించాలనుకుంటే, దయచేసి ఈ ఫారమ్‌ను ఉపయోగించండి. సాధారణ ప్రశ్నల కోసం, దయచేసి మా సంప్రదింపు ఫారమ్‌ను ఉపయోగించండి. సాధారణ అభిప్రాయం కోసం, దిగువన ఉన్న పబ్లిక్ వ్యాఖ్యల విభాగాన్ని ఉపయోగించండి (సూచనలను అనుసరించండి).
మీ అభిప్రాయం మాకు ముఖ్యం. అయితే, అధిక సంఖ్యలో సందేశాలు ఉన్నందున, మేము వ్యక్తిగతీకరించిన ప్రతిస్పందనకు హామీ ఇవ్వలేము.
మీ ఇమెయిల్ చిరునామా గ్రహీతలకు ఇమెయిల్ ఎవరు పంపారో తెలియజేయడానికి మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది. మీ చిరునామా లేదా గ్రహీత చిరునామా మరే ఇతర ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించబడవు. మీరు నమోదు చేసిన సమాచారం మీ ఇమెయిల్‌లో కనిపిస్తుంది మరియు Phys.org ద్వారా ఏ రూపంలోనూ నిల్వ చేయబడదు.
మీ ఇన్‌బాక్స్‌లో వారంవారీ మరియు/లేదా రోజువారీ నవీకరణలను స్వీకరించండి. మీరు ఎప్పుడైనా సభ్యత్వాన్ని తీసివేయవచ్చు మరియు మేము మీ వివరాలను మూడవ పక్షాలతో ఎప్పటికీ పంచుకోము.
మేము మా కంటెంట్‌ను అందరికీ అందుబాటులో ఉంచుతాము. ప్రీమియం ఖాతాతో సైన్స్ X యొక్క మిషన్‌కు మద్దతు ఇవ్వడాన్ని పరిగణించండి.