Merci datt Dir Iech bei Physics World ugemellt hutt Wann Dir Är Detailer zu all Moment wëllt änneren, besicht w.e.g. Mäi Kont
Grafitfilmer kënnen elektronesch Geräter vun der elektromagnetescher (EM) Stralung schützen, awer déi aktuell Technike fir se ze fabrizéieren daueren e puer Stonnen an erfuerderen Veraarbechtungstemperature vu ronn 3000 °C. E Team vu Fuerscher vum Shenyang National Laboratory for Materials Science an der Chinesescher Akademie vun de Wëssenschaften huet elo eng alternativ Manéier bewisen fir qualitativ héichwäerteg GRAPHITE Filmer an nëmmen e puer Sekonnen ze maachen andeems waarm Sträifen vun Nickelfolie an Ethanol ausléisen. De Wuesstumsrate fir dës Filmer ass méi wéi zwee Uerderen vun der Gréisst méi héich wéi an existente Methoden, an d'elektresch Konduktivitéit an d'mechanesch Kraaft vun de Filmer si par rapport zu de Filmer déi mat chemescher Dampdepositioun (CVD) gemaach goufen.
All elektronesch Apparater produzéiere puer EM Stralung. Wéi Geräter ëmmer méi kleng ginn a mat méi héijer Frequenzen funktionnéieren, wiisst d'Potenzial fir elektromagnetesch Interferenz (EMI) a kann d'Performance vum Apparat wéi och déi vun den elektronesche Systemer an der Géigend negativ beaflossen.
Graphite, en Allotrope vu Kuelestoff, gebaut aus Schichten vu Graphen, déi vu van der Waals Kräften zesummegehale ginn, huet eng Rei bemierkenswäert elektresch, thermesch a mechanesch Eegeschaften, déi et en effektiven Schëld géint EMI maachen. Wéi och ëmmer, et muss a Form vun engem ganz dënnen Film sinn fir datt et eng héich elektresch Konduktivitéit huet, wat wichteg ass fir praktesch EMI Uwendungen well et heescht datt d'Material EM Wellen reflektéiere kann an absorbéieren wéi se mat de Ladungsträger bannen interagéieren. et.
Am Moment sinn d'Haaptmethoden fir Graphitfilm ze maachen entweder Héichtemperaturpyrolyse vun aromatesche Polymeren oder d'Stackelen vun Graphen (GO) Oxid oder Graphen Nanoblieder Schicht fir Schicht. Béid Prozesser erfuerderen héich Temperaturen vu ronn 3000 °C an Veraarbechtungszäite vun enger Stonn. Bei CVD sinn déi erfuerderlech Temperaturen méi niddereg (tëscht 700 bis 1300 °C), awer et dauert e puer Stonnen fir nanometerdéck Filmer ze maachen, och am Vakuum.
E Team gefouert vum Wencai Ren huet elo e qualitativ héichwäertege Graphitfilm zéngdausende vun Nanometer déck bannent e puer Sekonnen produzéiert andeems d'Nickelfolie op 1200 °C an enger Argonatmosphär erhëtzt an dann dës Folie séier an Ethanol bei 0 °C taucht. D'Kuelestoffatomer, déi aus der Zersetzung vun Ethanol produzéiert ginn, diffusen a léisen sech an den Néckel op dank der héijer Kuelelöslechkeet vum Metall (0,4 gew.% bei 1200 °C). Well dës Kuelestoffléislechkeet bei niddreger Temperatur staark erofgeet, trennen d'Kuelestoffatome sech duerno aus der Nickeloberfläche während dem Ausschlëssen a fällt aus, wouduerch en décke Grafitfilm produzéiert gëtt. D'Fuerscher berichten datt déi exzellent katalytesch Aktivitéit vum Nickel och d'Bildung vun héichkristallinem Grafit hëlleft.
Mat enger Kombinatioun vun héijer Opléisung Iwwerdroungsmikroskopie, Röntgendiffraktioun a Raman-Spektroskopie, hunn de Ren a Kollegen festgestallt datt d'Graphit, déi se produzéiert hunn, héich kristallin iwwer grouss Flächen war, gutt gelagert a keng siichtbar Mängel enthält. D'Elektronenleitung vum Film war sou héich wéi 2,6 x 105 S / m, ähnlech wéi Filmer, déi duerch CVD oder Héichtemperaturtechniken a Presse vu GO / Graphen-Filmer gewuess sinn.
Fir ze testen wéi gutt d'Material EM Stralung blockéiere konnt, huet d'Team Filmer mat enger Uewerfläch vu 600 mm2 op Substrate aus Polyethylenterephthalat (PET) transferéiert. Si hunn dunn d'EMI-Schirmungseffizienz (SE) vum Film am X-Band Frequenzbereich gemooss, tëscht 8,2 an 12,4 GHz. Si hunn en EMI SE vu méi wéi 14,92 dB fir e Film ongeféier 77 nm déck fonnt. Dëse Wäert klëmmt op méi wéi 20 dB (de Minimum Wäert fir kommerziell Uwendungen néideg) an der ganzer X-Band wann se méi Filmer zesumme gestapelt hunn. Tatsächlech huet e Film mat fënnef Stécker gestapelte Grafitfilmer (ongeféier 385 nm déck am Ganzen) en EMI SE vu ronn 28 dB, dat heescht datt d'Material 99,84% vun der infallend Stralung blockéiere kann. Insgesamt huet d'Team eng EMI-Schirmung vu 481,000 dB / cm2 / g iwwer d'X-Band gemooss, wat all virdru gemellt synthetesch Materialien iwwerpréift.
D'Fuerscher soen datt zum Beschten vun hirem Wëssen, hire Grafitfilm deen dënnsten ass tëscht de gemellten Schirmmaterialien, mat enger EMI Schirmleistung déi d'Ufuerderung fir kommerziell Uwendungen erfëllen kann. Seng mechanesch Eegeschafte sinn och favorabel. D'Material Frakturkraaft vu ronn 110 MPa (extraitéiert aus Stress-Belaaschtungskurven vum Material op enger Polycarbonat-Ënnerstëtzung) ass méi héich wéi déi vu Grafitfilmer, déi mat anere Methoden ugebaut ginn. De Film ass och flexibel, a kann 1000 Mol mat engem Béieradius vu 5 mm gebéit ginn ouni seng EMI-Schirmeigenschaften ze verléieren. Et ass och thermesch stabil bis 550 ° C. D'Team mengt datt dës an aner Eegeschafte bedeit datt et als ultradënn, liicht, flexibel an effektiv EMI-Schirmmaterial fir Uwendungen a ville Beräicher benotzt ka ginn, dorënner Raumfaart wéi och Elektronik an Optoelektronik.
Liest déi bedeitendst a spannend Fortschrëtter an der Materialwëssenschaft an dësem neien Open Access Journal.
Physics World representéiert e Schlësseldeel vun der IOP Publishing Missioun fir Weltklass Fuerschung an Innovatioun un de breet méigleche Publikum ze kommunizéieren. D'Websäit ass en Deel vum Physics World Portfolio, eng Sammlung vun Online-, Digital- a Printinformatiounsservicer fir déi global wëssenschaftlech Gemeinschaft.
Post Zäit: Mee-07-2020