物理科技生物学-PHYICA

石墨片有助于下一代智未亡人亲能手机保持凉爽

纳米技术 2022-06-03 23:58:15

阿卜杜拉国王科技大学 神经生长因子在镍表面形貌上的生长模型

石墨烯层的可变数量与多晶金属箔表面的镍颗粒的取向、尺寸和边界相关

信用:KAUSTXavier Pita 冷却装在最新智能手机中的强大电子设备可能是一项重大挑战

考斯特的研究人员开发了一种快速有效的方法来制造碳材料,这种材料非常适合在电子设备中散热

这种多功能材料还可以有从气体传感器到太阳能电池的其他用途

许多电子设备使用石墨薄膜来吸收和散发电子元件产生的热量

虽然石墨是碳的自然生成形式,但电子设备的热管理是一个要求很高的应用,通常依赖于使用高质量的微米厚人造石墨薄膜

领导这项工作的佩德罗·科斯塔实验室博士后吉坦加利·德奥卡尔说:“然而,使用聚合物作为原材料来制造这些石墨薄膜的方法很复杂,而且非常耗费能源。”

这些薄膜是在一个需要高达3200摄氏度的温度的多步骤过程中制成的,并且不能产生任何厚度小于几微米的薄膜

德奥卡尔、科斯塔和他们的同事开发了一种快速、节能的方法来制造大约100纳米厚的石墨片

该团队使用一种叫做化学气相沉积的技术在镍箔上生长纳米厚的石墨薄膜,在这种技术中,镍在其表面将热甲烷气体催化转化为石墨

“我们在900摄氏度的反应温度下,用化学气相沉积法只生长了5分钟就获得了神经生长因子,”德奥卡尔说

镍箔上生长神经生长因子的无聚合物湿化学转移过程

信用:KAUSTXavier Pita 神经生长因子可以生长在55平方厘米的薄片上,生长在箔片的两侧

它可以被提取并转移到其他表面,而不需要聚合物支撑层,这是处理单层石墨烯薄膜时的常见要求

该团队与电子显微镜专家亚历山德罗·吉诺维斯合作,获得了镍上神经生长因子的横截面透射电子显微镜图像

科斯塔说:“观察石墨薄膜与镍箔的界面是一项前所未有的成就,这将进一步阐明这些薄膜的生长机制。”

就厚度而言,神经生长因子介于市售微米厚的石墨薄膜和单层石墨烯之间

科斯塔说:“神经生长因子补充了石墨烯和工业石墨片,增加了层状碳膜的工具箱。”

例如,由于其灵活性,神经生长因子可以应用于现在开始出现在市场上的柔性手机的热量管理

“神经生长因子的整合将比石墨烯薄膜更便宜、更稳定,”他补充道

然而,神经生长因子除了散热外,还有许多其他用途

在透射电镜图像中突出显示的一个有趣的特征是,神经生长因子的一些部分只有几个碳层厚

“值得注意的是,几层石墨烯区域的存在使得整个薄膜具有合理程度的可见光透明度,”德奥卡尔说

研究小组提出,传导的半透明神经生长因子可以用作太阳能电池的组件,或者用作探测二氧化氮气体的传感器材料

科斯塔说:“我们计划将神经生长因子整合到设备中,使其成为多功能活性材料。”

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