نانومواد

ورق های گرافیت برای کمک به خنک بودن تلفن های هوشمند نسل بعدی

ورق های گرافیت برای کمک به خنک بودن تلفن های هوشمند نسل بعدی

 

ورق های گرافیت برای کمک به خنک بودن تلفن های هوشمند نسل بعدی
مدل رشد NGF با توجه به توپوگرافی سطح نیکل. تعداد متغیر لایه های گرافن با جهت گیری ، اندازه و مرز دانه های Ni در سطح ورق فلز پلی کریستالی ارتباط دارد. اعتبار: KAUST؛ خاویر پیتا

ورق های گرافیت برای کمک به خنک بودن تلفن های هوشمند نسل بعدی خنک کردن لوازم الکترونیکی قدرتمند بسته بندی شده در جدیدترین تلفن های هوشمند می تواند یک چالش مهم باشد. محققان KAUST روشی سریع و کارآمد برای ساخت یک ماده کربنی ایجاد کرده اند که می تواند به طور ایده آل برای دفع گرما در دستگاه های الکترونیکی مناسب باشد. این ماده همه کاره همچنین می تواند مصارف دیگری از حسگرهای گاز گرفته تا سلول های خورشیدی داشته باشد.

دانشکده ها :  بسیاری از دستگاه های الکترونیکی از گرافیت برای جذب و پراکندگی گرمای تولید شده توسط اجزای الکترونیکی آنها. اگرچه گرافیت نوعی کربن است که به طور طبیعی یافت می شود ، مدیریت گرما در الکترونیک یک کاربرد طاقت فرسا است و معمولاً به استفاده از فیلم های گرافیتی تولید شده با ضخامت میکرومتر با کیفیت بالا متکی است. Geetanjali Deokar ، فوق دکترا در آزمایشگاه پدرو کوستا ، که کار را هدایت می کند ، می گوید: “با این حال ، روش مورد استفاده برای ساخت این فیلم های گرافیتی ، با استفاده از پلیمر به عنوان ماده منبع ، پیچیده و بسیار پر مصرف است.” این فیلم ها در یک فرآیند چند مرحله ای ساخته شده اند که نیاز به دمای حداکثر ۳۲۰۰ درجه سانتیگراد دارند و نمی توانند نازک تر از چند میکرومتر فیلم تولید کنند.

دیوکار ، کوستا و همکارانشان روشی سریع و کم مصرف را برای ساخت ورق های گرافیت با ضخامت تقریبی ۱۰۰ نانومتر ایجاد کرده اند. این تیم با استفاده از تکنیکی به نام رسوب بخار شیمیایی (CVD) که در آن نیکل به صورت کاتالیزوری گاز متان داغ را به گرافیت روی سطح خود تبدیل می کند. دیوکار می گوید: “ما با یک مرحله رشد CVD فقط ۵ دقیقه در دمای واکنش ۹۰۰ درجه سانتیگراد به NGF ها دست یافتیم.”>

ورق های گرافیت برای کمک به خنک بودن تلفن های هوشمند نسل بعدی
فرآیند انتقال مواد شیمیایی مرطوب بدون پلیمر برای NGF های رشد یافته روی فویل Ni. اعتبار: KAUST؛ خاویر پیتا

NGF ها ، که می توانند در ورق های حداکثر ۵۵ سانتی متر مربع رشد کنند ، در دو طرف فویل رشد می کنند. بدون نیاز به یک لایه حمایت کننده از پلیمر ، می توان آن را استخراج و به سایر سطوح منتقل کرد ، که این مورد معمول در هنگام دست زدن به فیلم های گرافن یک لایه است.

تیم با همکاری میکروسکوپ الکترونی ، Alessandro Genovese ، متخصصان تصاویر میکروسکوپ الکترونی انتقال مقطعی (TEM) NGF را روی نیکل تهیه کردند. کوستا می گوید: “مشاهده رابط فیلم های گرافیت با فویل نیکل یک دستاورد بی سابقه بود که نور بیشتری را در مورد مکانیزم رشد این فیلم ها روشن خواهد کرد.”

از نظر ضخامت ، NGF بین فیلم های گرافیتی ضخیم میکرومتر و گرافن تک لایه قرار دارد. “NGF ها مکمل صفحات گرافن و گرافیت صنعتی هستند و به جعبه ابزار کربن لایه ای فیلم ها اضافه می شوند ، “کوستا می گوید. به عنوان مثال ، NGF به دلیل انعطاف پذیری خود می تواند خود را به مدیریت گرما در تلفن های انعطاف پذیر که اکنون در بازار ظاهر می شوند ، بدهد. وی می افزاید: “ادغام NGF ارزان تر و مستحکم تر از آنچه می توان با یک فیلم گرافن بدست آورد” بود.

با این حال ، NGF ها علاوه بر اتلاف گرما ، می توانند برنامه های بسیاری پیدا کنند. یک ویژگی جذاب که در تصاویر TEM برجسته شده بود ، ضخامت برخی از بخشهای NGF فقط چند ورق کربن بود. دیوکار می گوید: “نکته قابل توجه ، وجود دامنه های چند لایه گرافن منجر به درجه معقولی از شفافیت نور مرئی فیلم کلی می شود.” این تیم پیشنهاد کرد که NGF های نیمه شفاف رسانا می توانند به عنوان یک جز cells سلول های خورشیدی ، یا به عنوان ماده حسگر برای تشخیص گاز NO2 استفاده شوند. کوستا می گوید: “ما قصد داریم NGF ها را در دستگاه هایی ادغام کنیم که در آن ها به عنوان ماده فعال چند منظوره عمل کنند.”

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا