科學(xué)家打造可吸收熱量讓智能手機(jī)保持冷卻的石墨薄膜
據(jù)外媒報(bào)道,讓每一個(gè)微米都有價(jià)值是現(xiàn)代智能手機(jī)設(shè)計(jì)師和工程師的一個(gè)關(guān)鍵考慮因素,而一種新材料可以釋放一些寶貴的空間。科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種納米厚度的石墨形式,有助于保持電子設(shè)備的冷卻,并且在這樣做的同時(shí),只占用當(dāng)前解決方案的一小部分空間。
石墨薄膜在保持許多電子設(shè)備冷卻方面發(fā)揮著重要作用,其優(yōu)異的導(dǎo)熱性用于中和周圍組件產(chǎn)生的熱量。但它們的制造并不容易,需要經(jīng)過(guò)多道工序,將材料置于高達(dá)3200 °C的極端溫度下,才能生產(chǎn)出厚度約為幾微米的薄膜。 “使用聚合物作為源材料制造這些石墨薄膜的方法很復(fù)雜,而且非常耗費(fèi)能源,”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)新研究的G. Deokar說(shuō)。 Deokar和他在沙特阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)(KAUST)的同事們一直在研究一種更有效的方法來(lái)生產(chǎn)這些石墨冷卻裝置。該技術(shù)涉及使用鎳箔作為催化劑,將熱甲烷氣體轉(zhuǎn)化為石墨。在鎳箔表面形成的石墨薄膜厚度僅為100納米。 該團(tuán)隊(duì)稱這些薄膜為納米厚的石墨薄膜(NGFs),是通過(guò)將材料置于約900℃的溫度下產(chǎn)生的。在這個(gè)過(guò)程中,NGFs在箔的兩側(cè)形成,可以生長(zhǎng)成55平方厘米(8.52英寸)的薄片。這些薄膜可以被提取出來(lái)并轉(zhuǎn)移到其他表面。 這些NGF比目前使用的微米厚的石墨薄膜要薄得多,但仍遠(yuǎn)比單層石墨烯厚。研究人員稱,它可能會(huì)以這種方式提供一定程度的靈活性和堅(jiān)固性,同時(shí)這些材料的生產(chǎn)成本更低。 “NGFs補(bǔ)充了石墨烯和工業(yè)石墨片,增加了分層碳膜的工具箱,”Costa說(shuō)。 這些導(dǎo)電和半透明的薄膜可以用于不僅僅是保持移動(dòng)設(shè)備的冷卻。研究人員表示,它們的多功能性可以看到它們被用作太陽(yáng)能電池的組件或用于檢測(cè)二氧化氮?dú)怏w的傳感器。“我們計(jì)劃將NGFs集成在設(shè)備中,它們將作為一種多功能活性材料,”Costa說(shuō)。 描述該團(tuán)隊(duì)研究的論文發(fā)表在《納米技術(shù)》和《科學(xué)報(bào)告》雜志上。 相關(guān)鏈接:1.https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6528/aba712 2.https://www.nature.com/articles/s41598-020-71435-7 |