Salamat sa pagparehistro sa Physics World Kung gusto nimo usbon ang imong mga detalye bisan unsang orasa, palihug bisitaha ang Akong account
Ang mga graphite nga pelikula makapanalipod sa mga electronic device gikan sa electromagnetic (EM) radiation, apan ang kasamtangang mga teknik sa paghimo niini mokabat ug pipila ka oras ug nagkinahanglan sa pagproseso sa temperatura nga mga 3000 °C. Usa ka grupo sa mga tigdukiduki gikan sa Shenyang National Laboratory for Materials Science sa Chinese Academy of Sciences nagpakita na karon ug alternatibong paagi sa paghimog taas nga kalidad nga graphite films sa pipila lang ka segundos pinaagi sa pagpalong sa init nga mga piraso sa nickel foil sa ethanol. Ang rate sa pagtubo alang sa kini nga mga pelikula labaw pa sa duha ka mga order sa magnitude nga mas taas kaysa sa naglungtad nga mga pamaagi, ug ang konduktibidad sa koryente ug mekanikal nga kusog sa mga pelikula parehas sa mga pelikula nga gihimo gamit ang chemical vapor deposition (CVD).
Ang tanan nga mga elektronik nga aparato nagpatunghag pipila ka EM radiation. Samtang nagkagamay ang mga aparato ug naglihok sa mas taas ug mas taas nga mga frequency, ang potensyal sa electromagnetic interference (EMI) motubo, ug mahimong makaapekto sa pasundayag sa aparato ingon man sa duol nga mga sistema sa elektroniko.
Ang graphite, usa ka allotrope sa carbon nga gitukod gikan sa mga lut-od sa graphene nga gihiusa sa mga pwersa sa van der Waals, adunay daghang talagsaong elektrikal, thermal ug mekanikal nga mga kabtangan nga naghimo niini nga usa ka epektibong taming batok sa EMI. Bisan pa, kini kinahanglan nga sa porma sa usa ka nipis kaayo nga pelikula aron kini adunay usa ka taas nga electrical conductivity, nga hinungdanon alang sa praktikal nga mga aplikasyon sa EMI tungod kay kini nagpasabut nga ang materyal mahimong magpakita ug mosuhop sa mga balud sa EM samtang sila nakig-uban sa mga tagdala sa bayad sa sulod. kini.
Sa pagkakaron, ang mga nag-unang paagi sa paghimo sa graphite film naglakip sa taas nga temperatura nga pyrolysis sa aromatic polymers o pag-stack up sa graphene (GO) oxide o graphene nanosheets layer sa layer. Ang duha ka proseso nanginahanglan ug taas nga temperatura nga hapit 3000 °C ug mga oras sa pagproseso sa usa ka oras. Sa CVD, ang gikinahanglan nga mga temperatura mas ubos (tali sa 700 ngadto sa 1300 °C), apan nagkinahanglan kini og pipila ka oras aron makahimo og mga pelikula nga baga sa nanometer, bisan sa vacuum.
Ang usa ka team nga gipangulohan ni Wencai Ren nakahimo na karon og taas nga kalidad nga graphite film nga napulo ka nanometer nga gibag-on sulod sa pipila ka segundo pinaagi sa pagpainit sa nickel foil ngadto sa 1200 °C sa argon atmosphere ug dayon paspas nga pagpaunlod niini nga foil sa ethanol sa 0 °C. Ang carbon atoms nga gihimo gikan sa decomposition sa ethanol diffuse ug dissolve ngadto sa nickel tungod sa taas nga carbon solubility sa metal (0.4 wt% sa 1200 °C). Tungod kay kini nga carbon solubility mikunhod pag-ayo sa ubos nga temperatura, ang mga carbon atoms sa sunod nga paglain ug precipitate gikan sa nickel nawong sa panahon sa quenching, sa paghimo sa usa ka baga nga graphite film. Gitaho sa mga tigdukiduki nga ang maayo kaayo nga catalytic nga kalihokan sa nickel makatabang usab sa pagporma sa labi ka kristal nga graphite.
Gamit ang kombinasyon sa high-resolution transmission microscopy, X-ray diffraction ug Raman spectroscopy, nakit-an ni Ren ug mga kaubanan nga ang graphite nga ilang gihimo kay crystalline kaayo sa dagkong mga lugar, maayo ang layered ug walay makitang depekto. Ang electron conductivity sa pelikula ingon ka taas sa 2.6 x 105 S/m, susama sa mga pelikula nga gipatubo sa CVD o high-temperature nga mga teknik ug pagpindot sa GO/graphene nga mga pelikula.
Aron masulayan kung unsa ka maayo ang materyal nga makapugong sa EM radiation, gibalhin sa team ang mga pelikula nga adunay gilapdon nga 600 mm2 sa mga substrate nga hinimo sa polyethylene terephthalate (PET). Dayon ilang gisukod ang EMI shielding effectivity (SE) sa pelikula sa X-band frequency range, tali sa 8.2 ug 12.4 GHz. Nakakita sila usa ka EMI SE nga labaw sa 14.92 dB alang sa usa ka pelikula nga gibana-bana nga 77 nm ang gibag-on. Kini nga kantidad mosaka ngadto sa labaw sa 20 dB (ang minimum nga bili nga gikinahanglan alang sa komersyal nga mga aplikasyon) sa tibuok X-band sa diha nga sila stacked sa dugang nga mga pelikula sa tingub. Sa pagkatinuod, ang usa ka pelikula nga adunay lima ka piraso sa stacked graphite films (mga 385 nm ang gibag-on sa kinatibuk-an) adunay EMI SE nga mga 28 dB, nga nagpasabot nga ang materyal maka-block sa 99.84% sa radiation sa insidente. Sa kinatibuk-an, gisukod sa team ang usa ka EMI shielding nga 481,000 dB/cm2/g tabok sa X-band, nga milabaw sa tanang gikataho nga sintetikong materyales.
Ang mga tigdukiduki nag-ingon nga sa labing maayo sa ilang kahibalo, ang ilang graphite film mao ang thinnest sa taliwala sa gitaho nga panagang nga mga materyales, uban sa usa ka EMI shielding performance nga makatagbaw sa gikinahanglan alang sa komersyal nga mga aplikasyon. Ang mekanikal nga mga kabtangan niini paborable usab. Ang kusog sa bali sa materyal nga halos 110 MPa (gikuha gikan sa stress-strain curves sa materyal nga gibutang sa polycarbonate nga suporta) mas taas kay sa graphite films nga gipatubo sa ubang mga pamaagi. Ang pelikula flexible usab, ug mahimong mabawog 1000 ka beses nga adunay bending radius nga 5 mm nga dili mawala ang EMI shielding properties niini. Kini usab thermally stable hangtod sa 550 °C. Nagtuo ang team nga kini ug uban pang mga kabtangan nagpasabut nga mahimo kini gamiton ingon usa ka ultrathin, gaan, flexible ug epektibo nga materyal nga panagang sa EMI alang sa mga aplikasyon sa daghang mga lugar, lakip ang aerospace ingon man electronics ug optoelectronics.
Basaha ang labing mahinungdanon ug kulbahinam nga pag-uswag sa siyensya sa mga materyales niining bag-ong open access journal.
Ang Physics World nagrepresentar sa usa ka mahinungdanong bahin sa misyon sa IOP Publishing sa pagpakigsulti sa klase sa kalibutan nga panukiduki ug kabag-ohan ngadto sa pinakalapad nga posible nga mamiminaw. Ang website nahimong bahin sa Physics World portfolio, usa ka koleksyon sa online, digital ug print nga mga serbisyo sa impormasyon alang sa pangkalibutanon nga komunidad sa syensya.
Panahon sa pag-post: Mayo-07-2020