Matur nuwun wis ndhaptar ing Physics World Yen sampeyan pengin ngganti rincian sampeyan kapan wae, bukak Akunku
Film grafit bisa nglindhungi piranti elektronik saka radiasi elektromagnetik (EM), nanging tèknik manufaktur saiki butuh sawetara jam lan mbutuhake suhu pangolahan watara 3000 °C. Tim peneliti saka Shenyang National Laboratory for Materials Science ing Chinese Academy of Sciences saiki wis nduduhake cara alternatif kanggo nggawe film grafit kanthi kualitas dhuwur mung sawetara detik kanthi ngilangi potongan panas nikel foil ing etanol. Tingkat wutah kanggo film kasebut luwih saka rong urutan magnitudo sing luwih dhuwur tinimbang metode sing wis ana, lan konduktivitas listrik lan kekuatan mekanik film kasebut padha karo film sing digawe nggunakake deposisi uap kimia (CVD).
Kabeh piranti elektronik ngasilake sawetara radiasi EM. Nalika piranti dadi saya cilik lan beroperasi ing frekuensi sing luwih dhuwur lan luwih dhuwur, potensial kanggo gangguan elektromagnetik (EMI) mundhak, lan bisa mengaruhi kinerja piranti uga sistem elektronik sing cedhak.
Grafit, alotrop karbon sing dibangun saka lapisan graphene sing dicekel bebarengan dening pasukan van der Waals, nduweni sawetara sifat listrik, termal lan mekanik sing luar biasa sing ndadekake tameng efektif marang EMI. Nanging, kudu ana ing wangun film sing tipis banget supaya nduweni konduktivitas listrik sing dhuwur, sing penting kanggo aplikasi EMI praktis amarga tegese materi kasebut bisa nggambarake lan nyerep gelombang EM nalika sesambungan karo operator muatan ing njero. iku.
Saiki, cara utama nggawe film grafit kalebu pyrolysis suhu dhuwur saka polimer aromatik utawa numpuk graphene (GO) oxide utawa graphene nanosheets lapisan dening lapisan. Kaloro proses kasebut mbutuhake suhu dhuwur sekitar 3000 °C lan wektu pangolahan sajrone jam. Ing CVD, suhu sing dibutuhake luwih murah (antarane 700 nganti 1300 °C), nanging butuh sawetara jam kanggo nggawe film sing kandel nanometer, sanajan ing vakum.
Tim sing dipimpin dening Wencai Ren saiki wis ngasilake film grafit berkualitas tinggi kanthi kekandelan puluhan nanometer sajrone sawetara detik kanthi ngetokake foil nikel nganti 1200 °C ing atmosfer argon banjur kanthi cepet nyemplungake foil iki ing etanol ing suhu 0 °C. Atom karbon sing diasilake saka dekomposisi etanol nyebar lan larut menyang nikel amarga kelarutan karbon sing dhuwur saka logam kasebut (0,4 wt% ing 1200 °C). Amarga kelarutan karbon iki suda banget ing suhu sing kurang, atom karbon banjur misahake lan endapan saka permukaan nikel sajrone quenching, ngasilake film grafit sing kandel. Para panaliti nglaporake manawa kegiatan katalitik nikel sing apik banget uga mbantu pembentukan grafit kristal banget.
Nggunakake kombinasi mikroskop transmisi resolusi dhuwur, difraksi sinar-X lan spektroskopi Raman, Ren lan kanca-kancane nemokake yen grafit sing diasilake pancen kristal banget ing wilayah sing gedhe, dilapisi kanthi apik lan ora ana cacat sing katon. Konduktivitas elektron film kasebut dhuwuré 2,6 x 105 S/m, padha karo film sing ditanam kanthi CVD utawa teknik suhu dhuwur lan tekanan film GO/graphene.
Kanggo nguji sepira materi kasebut bisa ngalangi radiasi EM, tim kasebut nransfer film kanthi area lumahing 600 mm2 menyang substrat sing digawe saka polyethylene terephthalate (PET). Dheweke banjur ngukur efektivitas pelindung EMI (SE) film kasebut ing rentang frekuensi pita X, antarane 8,2 lan 12,4 GHz. Dheweke nemokake EMI SE luwih saka 14,92 dB kanggo film kanthi ketebalan kira-kira 77 nm. Nilai iki mundhak kanggo luwih saka 20 dB (nilai minimal sing dibutuhake kanggo aplikasi komersial) ing kabeh X-band nalika padha dibandhingke luwih film bebarengan. Pancen, film sing ngemot limang film grafit sing ditumpuk (kanthi total 385 nm) duwe EMI SE udakara 28 dB, tegese materi kasebut bisa ngalangi 99,84% radiasi kedadeyan. Sakabèhé, tim ngukur tameng EMI 481,000 dB / cm2 / g ing X-band, ngluwihi kabeh bahan sintetik sing dilaporake sadurunge.
Para panaliti ujar manawa kanthi kawruh sing paling apik, film grafit minangka sing paling tipis ing antarane bahan pelindung sing dilaporake, kanthi kinerja tameng EMI sing bisa nyukupi syarat kanggo aplikasi komersial. Sifat mekanike uga nguntungake. Kekuwatan fraktur materi kira-kira 110 MPa (diekstrak saka kurva tegangan-regangan materi sing diselehake ing penyangga polikarbonat) luwih dhuwur tinimbang film grafit sing ditanam kanthi cara liya. Film iki uga fleksibel, lan bisa ditekuk 1000 kaping kanthi radius mlengkung 5 mm tanpa kelangan sipat pelindung EMI. Iku uga termal stabil nganti 550 °C. Tim kasebut percaya yen properti kasebut lan liyane tegese bisa digunakake minangka bahan pelindung EMI ultrathin, entheng, fleksibel lan efektif kanggo aplikasi ing pirang-pirang wilayah, kalebu aeroangkasa uga elektronik lan optoelektronik.
Waca kemajuan sing paling penting lan nyenengake ing ilmu material ing jurnal akses terbuka anyar iki.
Physics World minangka bagean penting saka misi IOP Publishing kanggo komunikasi riset lan inovasi kelas donya menyang pamirsa sing paling akeh. Situs web kasebut minangka bagéan saka portofolio Fisika World, koleksi layanan informasi online, digital lan cetak kanggo komunitas ilmiah global.
Wektu kirim: Mei-07-2020