گریفائٹ شیٹس نئی نسل کے اسمارٹ فونز کو ٹھنڈا رہنے میں مدد کرتی ہیں۔

جدید ترین اسمارٹ فونز میں طاقتور الیکٹرانکس کو ٹھنڈا کرنا ایک بڑا چیلنج ہوسکتا ہے۔ کنگ عبداللہ یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹکنالوجی کے محققین نے کاربن مواد بنانے کا ایک تیز اور موثر طریقہ تیار کیا ہے جو الیکٹرانک آلات سے گرمی کو ختم کرنے کے لیے مثالی ہے۔ یہ ورسٹائل مواد گیس سینسرز سے لے کر سولر پینلز تک دیگر ایپلی کیشنز تلاش کر سکتا ہے۔
بہت سے الیکٹرانک آلات گریفائٹ فلموں کا استعمال کرتے ہیں تاکہ الیکٹرانک اجزاء سے پیدا ہونے والی حرارت کو چلایا جائے اور اسے ختم کیا جاسکے۔ اگرچہ گریفائٹ کاربن کی ایک قدرتی شکل ہے، لیکن الیکٹرانکس میں تھرمل مینجمنٹ ایک قابل اطلاق ایپلی کیشن ہے اور اکثر اعلی معیار کی مائکرون موٹی گریفائٹ فلموں کے استعمال پر منحصر ہے۔ "تاہم، پولیمر کو خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ان گریفائٹ فلموں کو بنانے کا طریقہ پیچیدہ اور توانائی سے بھرپور ہے،" گیتانجلی دیوکر بتاتی ہیں، پیڈرو کوسٹا کی لیب میں پوسٹ ڈاکٹر جنہوں نے اس کام کی قیادت کی۔ فلمیں ایک کثیر مرحلہ عمل کے ذریعے بنائی جاتی ہیں جس کے لیے 3,200 ڈگری سیلسیس تک درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے اور یہ چند مائکرون سے زیادہ پتلی فلمیں نہیں بنا سکتیں۔
دیوکر، کوسٹا اور ان کے ساتھیوں نے تقریباً 100 نینو میٹر موٹی گریفائٹ کی چادریں بنانے کے لیے ایک تیز رفتار اور توانائی بخش طریقہ تیار کیا ہے۔ ٹیم نے نکل ورق پر نینو میٹر موٹی گریفائٹ فلموں (این جی ایف) کو اگانے کے لیے کیمیائی بخارات جمع کرنے (سی وی ڈی) نامی تکنیک کا استعمال کیا، جہاں نکل اپنی سطح پر گرم میتھین کو گریفائٹ میں تبدیل کرنے کے لیے اتپریرک کرتا ہے۔ دیوکر نے کہا، "ہم نے 900 ڈگری سیلسیس کے رد عمل کے درجہ حرارت پر صرف 5 منٹ کے CVD ترقی کے مرحلے میں NGF حاصل کیا۔"
NGF رقبہ میں 55 cm2 تک چادروں میں بڑھ سکتا ہے اور ورق کے دونوں طرف بڑھ سکتا ہے۔ اسے پولیمر سپورٹ لیئر کی ضرورت کے بغیر ہٹا کر دوسری سطحوں پر منتقل کیا جا سکتا ہے، جو کہ سنگل لیئر گرافین فلموں کے ساتھ کام کرتے وقت ایک عام ضرورت ہے۔
الیکٹران مائیکروسکوپی کے ماہر ایلیسنڈرو جینویس کے ساتھ کام کرتے ہوئے، ٹیم نے نکل پر NGF کے کراس سیکشنز کی ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپی (TEM) تصاویر حاصل کیں۔ کوسٹا نے کہا، "گریفائٹ فلموں اور نکل فوائل کے درمیان انٹرفیس کا مشاہدہ ایک بے مثال کامیابی ہے اور یہ ان فلموں کی ترقی کے طریقہ کار میں اضافی بصیرت فراہم کرے گا۔"
این جی ایف کی موٹائی تجارتی طور پر دستیاب مائکرون موٹی گریفائٹ فلموں اور سنگل لیئر گرافین کے درمیان آتی ہے۔ کوسٹا نے کہا، "این جی ایف گرافین اور صنعتی گریفائٹ شیٹس کو مکمل کرتا ہے، جس سے تہہ دار کاربن فلموں کے ہتھیاروں میں اضافہ ہوتا ہے۔" مثال کے طور پر، اس کی لچک کی وجہ سے، این جی ایف کو لچکدار موبائل فونز میں تھرمل مینجمنٹ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جو اب مارکیٹ میں ظاہر ہونا شروع ہو گئے ہیں۔ "گرافین فلموں کے مقابلے میں، این جی ایف کا انضمام سستا اور زیادہ مستحکم ہوگا،" انہوں نے مزید کہا۔
تاہم، گرمی کی کھپت سے باہر این جی ایف کے بہت سے استعمال ہیں۔ ٹی ای ایم امیجز میں نمایاں کردہ ایک دلچسپ خصوصیت یہ ہے کہ این جی ایف کے کچھ حصے کاربن کی موٹی صرف چند تہوں پر مشتمل ہیں۔ دیوکا نے کہا کہ "قابل ذکر بات یہ ہے کہ گرافین ڈومینز کی متعدد تہوں کی موجودگی پوری فلم میں واضح روشنی کی شفافیت کو یقینی بناتی ہے۔" تحقیقی ٹیم نے قیاس کیا کہ ترسیلی، پارباسی این جی ایف کو شمسی خلیوں کے جزو کے طور پر یا نائٹروجن ڈائی آکسائیڈ گیس کا پتہ لگانے کے لیے سینسنگ مواد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ کوسٹا نے کہا، "ہم این جی ایف کو آلات میں ضم کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں تاکہ یہ ایک کثیر فعال مواد کے طور پر کام کر سکے۔"
مزید معلومات: گیتانجلی دیوکر وغیرہ، ویفر اسکیل نکل فوائل پر نینو میٹر موٹی گریفائٹ فلموں کی تیز رفتار نمو اور ان کا ساختی تجزیہ، نینو ٹیکنالوجی (2020)۔ DOI: 10.1088/1361-6528/aba712
اگر آپ کو ٹائپنگ کی غلطی، غلطی، یا اس صفحہ پر مواد میں ترمیم کرنے کی درخواست جمع کرانا چاہتے ہیں، تو براہ کرم یہ فارم استعمال کریں۔ عام سوالات کے لیے، براہ کرم ہمارا رابطہ فارم استعمال کریں۔ عام تاثرات کے لیے، ذیل میں عوامی تبصرے کا سیکشن استعمال کریں (ہدایات پر عمل کریں)۔
آپ کی رائے ہمارے لیے اہم ہے۔ تاہم، پیغامات کی زیادہ مقدار کی وجہ سے، ہم ذاتی نوعیت کے جواب کی ضمانت نہیں دے سکتے۔
آپ کا ای میل پتہ صرف ان وصول کنندگان کو بتانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جنہوں نے ای میل بھیجی تھی۔ نہ ہی آپ کا پتہ اور نہ ہی وصول کنندہ کا پتہ کسی اور مقصد کے لیے استعمال کیا جائے گا۔ آپ جو معلومات داخل کریں گے وہ آپ کے ای میل میں ظاہر ہوگی اور Phys.org کے ذریعہ کسی بھی شکل میں ذخیرہ نہیں کی جائے گی۔
اپنے ان باکس میں ہفتہ وار اور/یا روزانہ اپ ڈیٹس حاصل کریں۔ آپ کسی بھی وقت ان سبسکرائب کر سکتے ہیں اور ہم آپ کی تفصیلات تیسرے فریق کے ساتھ کبھی بھی شیئر نہیں کریں گے۔
ہم اپنے مواد کو ہر ایک کے لیے قابل رسائی بناتے ہیں۔ پریمیم اکاؤنٹ کے ساتھ سائنس X کے مشن کو سپورٹ کرنے پر غور کریں۔