Misaotra anao nisoratra anarana tao amin'ny World Physics Raha te hanova ny mombamomba anao ianao amin'ny fotoana rehetra dia tsidiho azafady ny kaontiko
Ny sarimihetsika grafita dia afaka miaro ny fitaovana elektronika amin'ny taratra elektromagnetika (EM), fa ny teknika amin'izao fotoana izao amin'ny famokarana azy ireo dia maharitra ora maromaro ary mitaky hafanana fanodinana manodidina ny 3000 ° C. Ny ekipan'ny mpikaroka avy ao amin'ny Shenyang National Laboratory for Materials Science ao amin'ny Akademia Shinoa momba ny Siansa dia naneho fomba hafa amin'ny fanaovana sarimihetsika graphite avo lenta ao anatin'ny segondra vitsy amin'ny famonoana ireo tapa-kazo nikela mafana ao anaty ethanol. Ny taham-pitomboan'ireo sarimihetsika ireo dia mihoatra ny halehiben'ny halehiben'ny roa noho ny amin'ny fomba efa misy, ary ny conductivity elektrônika sy ny tanjaky ny mekanika amin'ny sarimihetsika dia mitovy amin'ny an'ny sarimihetsika vita amin'ny fampiasana etona simika (CVD).
Ny fitaovana elektronika rehetra dia mamoaka taratra EM sasany. Rehefa mihakely kokoa ny fitaovana ary miasa amin'ny hafainganam-pandeha avo kokoa sy avo kokoa, dia mitombo ny mety hisian'ny fitsabahana elektromagnetika (EMI), ary mety hisy fiantraikany ratsy amin'ny fampandehanan'ilay fitaovana sy ny an'ny rafitra elektronika eo akaiky eo.
Graphite, allotrope amin'ny karbaona natsangana avy amin'ny sosona graphene natazonin'ny hery van der Waals, dia manana fananana elektrika, mafana ary mekanika miavaka izay mahatonga azy io ho ampinga mahomby amin'ny EMI. Na izany aza, mila endrika sarimihetsika tena manify izy io mba hananany conductivity elektrika avo lenta, izay zava-dehibe amin'ny fampiharana EMI azo ampiharina satria midika izany fa ny fitaovana dia afaka mitaratra sy mandray ny onja EM rehefa mifandray amin'ireo mpitatitra entana ao anatiny. azy.
Amin'izao fotoana izao, ny fomba lehibe amin'ny fanaovana sarimihetsika graphite dia misy pyrolysis amin'ny mari-pana ambony amin'ny polymer aromatika na manangom-bokatra graphene (GO) oxide na graphene nanosheets sosona. Ireo dingana roa ireo dia mitaky mari-pana ambony manodidina ny 3000 °C ary ora iray fanodinana. Ao amin'ny CVD, ny mari-pana ilaina dia ambany kokoa (eo anelanelan'ny 700 ka hatramin'ny 1300 ° C), saingy mila ora vitsivitsy ny fanaovana sarimihetsika matevina nanometre, na dia ao anaty banga aza.
Ekipa iray notarihin'i Wencai Ren izao dia namokatra sarimihetsika grafita avo lenta amin'ny nanometera am-polony matevina ao anatin'ny segondra vitsy amin'ny fanafanana ny foil nikela ho 1200 °C ao anaty atmosfera argon ary avy eo dia natsofoka haingana tao anaty ethanol io foil io tamin'ny 0 °C. Miparitaka sy levona ao anatin'ny nikela ireo atôma karbônina vokarina avy amin'ny fahapotehan'ny éthanol noho ny fahafenoan'ny karbônina avo lenta (0,4 wt% amin'ny 1200 °C). Satria mihena be io fangaro karbônina io amin'ny hafanana ambany, ny atôma karbônina dia misaraka sy mikoriana avy eo amin'ny tanin'ny nikela mandritra ny famonoana, ka miteraka sarimihetsika grafita matevina. Ny mpikaroka dia mitatitra fa ny asan'ny catalytic tsara indrindra amin'ny nikela dia manampy amin'ny fananganana graphite tena kristaly.
Tamin'ny alalan'ny fampifangaroana microscopie fifindran'ny avo lenta, diffraction X-ray ary spectroscopy Raman, Ren sy ny mpiara-miasa dia nahita fa ny grafita novokarin'izy ireo dia tena kristaly amin'ny faritra midadasika, miloko tsara ary tsy misy kilema hita maso. Nahatratra 2.6 x 105 S/m ny conductivity elektronikan'ilay sarimihetsika, mitovy amin'ny sarimihetsika novokarin'ny CVD na teknika avo lenta sy fanerena ny sarimihetsika GO/graphene.
Mba hitsapana ny fomba ahafahan'ny fitaovana manakana ny taratra EM, ny ekipa dia namindra sarimihetsika misy velaran-tany 600 mm2 amin'ny substrate vita amin'ny polyethylene terephthalate (PET). Norefesiny avy eo ny fahombiazan'ny fiarovana ny EMI (SE) an'ny sarimihetsika tao amin'ny salan'isa matetika X-band, eo anelanelan'ny 8.2 sy 12.4 GHz. Nahita EMI SE mihoatra ny 14.92 dB izy ireo ho an'ny sarimihetsika manodidina ny 77 nm matevina. Miakatra mihoatra ny 20 dB io sanda io (ny sanda kely indrindra takiana amin'ny fampiharana ara-barotra) ao amin'ny tarika X manontolo rehefa natambatra sarimihetsika maromaro kokoa izy ireo. Eny tokoa, sarimihetsika misy sarimihetsika graphite dimy (manodidina ny 385 nm ny hateviny) dia manana EMI SE manodidina ny 28 dB, izay midika fa ny fitaovana dia afaka manakana ny 99.84% amin'ny taratra zava-nitranga. Amin'ny ankapobeny, ny ekipa dia nandrefy fiarovana EMI amin'ny 481,000 dB / cm2 / g manerana ny X-band, mihoatra ny fitaovana synthetic rehetra voalaza teo aloha.
Nilaza ny mpikaroka fa araka ny fahalalan'izy ireo, ny sarimihetsika graphite no manify indrindra amin'ireo fitaovana fiarovana voalaza, miaraka amin'ny fampisehoana fiarovana EMI izay afaka manome fahafaham-po ny fepetra takiana amin'ny fampiharana ara-barotra. Tsara ihany koa ny toetra mekanika ao aminy. Ny tanjaky ny fracture an'ny akora dia eo amin'ny 110 MPa (nalaina avy amin'ny fiolahana adin-tsaina amin'ny akora napetraka amin'ny fanohanana polycarbonate) dia ambony noho ny an'ny sarimihetsika grafita novokarin'ny fomba hafa. Ny horonan-tsary koa dia malefaka, ary afaka miforitra in-1000 miaraka amin'ny radius miondrika 5 mm nefa tsy manary ny EMI fiarovana. Izy io koa dia miorina amin'ny hafanana hatramin'ny 550 ° C. Ny ekipa dia mino fa ireo sy ny fananana hafa dia midika fa azo ampiasaina ho fitaovana fiarovana EMI ultrathin, maivana, malefaka ary mahomby ho an'ny fampiharana amin'ny faritra maro, ao anatin'izany ny aerospace ary koa ny elektronika sy ny optoelectronics.
Vakio ny fandrosoana manan-danja sy mampientam-po indrindra amin'ny siansa momba ny fitaovana ato amin'ity diary fidirana misokatra vaovao ity.
Ny Physics World dia maneho ny ampahany lehibe amin'ny iraka IOP Publishing hampita ny fikarohana sy ny fanavaozana kilasy manerantany amin'ny mpihaino betsaka indrindra. Ny tranokala dia ampahany amin'ny portfolio-n'ny Tontolo Fizika, fitambarana serivisy fampahalalana an-tserasera, nomerika ary printy ho an'ny vondrom-piarahamonina siantifika manerantany.
Fotoana fandefasana: May-07-2020