Хунук кардани электроникаи пуриқтидор дар смартфонҳои навтарин метавонад як мушкили ҷиддӣ бошад. Муҳаққиқони Донишгоҳи илм ва технологияи шоҳ Абдуллоҳ усули зуд ва самаранокро барои эҷоди маводҳои карбонӣ, ки барои пароканда кардани гармӣ аз дастгоҳҳои электронӣ беҳтарин аст, таҳия кардаанд. Ин маводи бисёрҷониба метавонад дар дигар соҳаҳо, аз сенсорҳои газ то панелҳои офтобӣ, истифода шавад.
Бисёре аз дастгоҳҳои электронӣ аз плёнкаҳои графитӣ барои гузаронидани гармии тавлидшуда аз ҷониби ҷузъҳои электронӣ истифода мебаранд. Гарчанде ки графит шакли табиии карбон аст, идоракунии гармӣ дар электроника як татбиқи душвор аст ва аксар вақт аз истифодаи плёнкаҳои графити бо ғафсии микронҳои баландсифат вобаста аст. "Аммо, усули сохтани ин плёнкаҳои графитӣ бо истифода аз полимерҳо ҳамчун ашёи хом мураккаб ва энергияталаб аст", - мефаҳмонад Гитанҷалӣ Деокар, постдоктори лабораторияи Педро Коста, ки ин корро роҳбарӣ мекард. Плёнкаҳо тавассути раванди бисёрмарҳилаӣ сохта мешаванд, ки ҳарорати то 3200 дараҷа гармиро талаб мекунад ва наметавонад плёнкаҳои тунуктар аз чанд микрон истеҳсол кунад.
Деокар, Коста ва ҳамкорони онҳо усули зуд ва самараноки истеҳсоли варақаҳои графит бо ғафсии тақрибан 100 нанометрро таҳия кардаанд. Гурӯҳ аз усуле бо номи таҳшиншавии буғи кимиёвӣ (CVD) истифода бурд, то плёнкаҳои графитии ғафсии нанометрӣ (NGF)-ро дар фолгаи никел парвариш кунад, ки дар он никел табдили метани гармро ба графит дар сатҳи худ катализ мекунад. "Мо NGF-ро танҳо дар як марҳилаи 5-дақиқаии афзоиши CVD дар ҳарорати реаксияи 900 дараҷа гармӣ ба даст овардем", - гуфт Деокар.
NGF метавонад ба варақҳо то 55 см2 масоҳат табдил ёбад ва дар ҳарду тарафи фолга афзоиш ёбад. Онро метавон бе зарурати қабати дастгирии полимерӣ, ки ҳангоми кор бо плёнкаҳои графении якқабата талаботи маъмулӣ мебошад, хориҷ кард ва ба дигар сатҳҳо интиқол дод.
Бо ҳамкорӣ бо коршиноси микроскопияи электронӣ Алессандро Геновезе, даста тасвирҳои микроскопияи электронии интиқолӣ (TEM)-и буришҳои буриши NGF-ро дар никел ба даст овард. Коста гуфт: "Мушоҳидаи интерфейси байни плёнкаҳои графитӣ ва фолгаи никел як дастоварди бесобиқа аст ва фаҳмиши иловагиро дар бораи механизми афзоиши ин плёнкаҳо фароҳам меорад".
Ғафсии NGF байни плёнкаҳои графити бо микрон ғафсӣ ва графени якқабата, ки дар тиҷорат дастрасанд, ҷойгир аст. Коста гуфт: "NGF графен ва варақаҳои графити саноатиро пурра мекунад ва ба арсенали плёнкаҳои карбонии қабатӣ илова мекунад." Масалан, аз сабаби чандирии худ, NGF-ро метавон барои идоракунии гармӣ дар телефонҳои мобилии чандир, ки ҳоло дар бозор пайдо мешаванд, истифода бурд. "Дар муқоиса бо плёнкаҳои графен, ҳамгироии NGF арзонтар ва устувортар хоҳад буд." Ӯ афзуд.
Аммо, NGF ғайр аз парокандагии гармӣ истифодаи зиёди дигар дорад. Хусусияти ҷолибе, ки дар тасвирҳои TEM қайд шудааст, ин аст, ки баъзе қисмҳои NGF танҳо чанд қабати ғафсии карбон мебошанд. Деока гуфт: "Ҷолиб аст, ки мавҷудияти қабатҳои сершумори доменҳои графен дараҷаи кофии шаффофияти нури намоёнро дар тамоми филм таъмин мекунад." Гурӯҳи тадқиқотӣ фарзия кард, ки NGF-и гузаранда ва шаффофро метавон ҳамчун ҷузъи батареяҳои офтобӣ ё ҳамчун маводи ҳассос барои муайян кардани гази диоксиди нитроген истифода бурд. "Мо нақша дорем, ки NGF-ро ба дастгоҳҳо ворид кунем, то он ҳамчун маводи фаъоли бисёрфунксионалӣ амал кунад", - гуфт Коста.
Маълумоти иловагӣ: Гитанҷалӣ Деокар ва ҳамкорон, Афзоиши босуръати плёнкаҳои графити ғафсии нанометрӣ дар фолгаи никелии вафлии миқёсӣ ва таҳлили сохтории онҳо, Нанотехнология (2020). DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
Агар шумо бо хатои чопӣ, носаҳеҳӣ дучор шавед ё хоҳед, ки дархости таҳрири мундариҷаро дар ин саҳифа пешниҳод кунед, лутфан ин варақаро истифода баред. Барои саволҳои умумӣ, лутфан варақаи тамосро истифода баред. Барои фикру мулоҳизаҳои умумӣ, аз бахши шарҳҳои оммавии зер истифода баред (дастурҳоро риоя кунед).
Андешаи шумо барои мо муҳим аст. Аммо, аз сабаби ҳаҷми зиёди паёмҳо, мо посухи фардӣ кафолат дода наметавонем.
Суроғаи почтаи электронии шумо танҳо барои огоҳ кардани гирандагоне, ки почтаи электрониро фиристодаанд, истифода мешавад. На суроғаи шумо ва на суроғаи гиранда барои ягон мақсади дигар истифода намешаванд. Маълумоте, ки шумо ворид мекунед, дар почтаи электронии шумо пайдо мешавад ва аз ҷониби Phys.org ба ҳеҷ ваҷҳ нигоҳ дошта намешавад.
Навсозиҳои ҳафтаина ва/ё ҳаррӯзаро дар паёмдони худ қабул кунед. Шумо метавонед дар вақти дилхоҳ обунаро қатъ кунед ва мо ҳеҷ гоҳ маълумоти шуморо бо шахсони сеюм мубодила намекунем.
Мо мундариҷаи худро барои ҳама дастрас мегардонем. Бо ҳисоби премиум дастгирии рисолати Science X-ро баррасӣ кунед.
Вақти нашр: 05 сентябри соли 2024