O ṣeun fun iforukọsilẹ pẹlu World Physics Ti o ba fẹ yi awọn alaye rẹ pada nigbakugba, jọwọ ṣabẹwo akọọlẹ Mi
Awọn fiimu ayaworan le daabobo awọn ẹrọ itanna lati itanna eletiriki (EM), ṣugbọn awọn ilana lọwọlọwọ fun iṣelọpọ wọn gba awọn wakati pupọ ati nilo awọn iwọn otutu sisẹ ti o to 3000 °C. Ẹgbẹ kan ti awọn oniwadi lati Ile-iyẹwu ti Orilẹ-ede Shenyang fun Imọ-ẹrọ Awọn ohun elo ni Ile-ẹkọ giga ti Awọn sáyẹnsì ti Ilu Ṣaina ti ṣe afihan ni bayi ọna yiyan ti ṣiṣe awọn fiimu graphite ti o ni agbara ni iṣẹju diẹ nipa pipana awọn ila gbigbona ti bankanje nickel ni ethanol. Iwọn idagba fun awọn fiimu wọnyi jẹ diẹ sii ju awọn aṣẹ titobi meji ti o ga ju ti awọn ọna ti o wa tẹlẹ lọ, ati pe awọn fiimu ti itanna eletiriki ati agbara ẹrọ wa ni deede pẹlu awọn ti awọn fiimu ti a ṣe nipa lilo isọdi eefin kemikali (CVD).
Gbogbo awọn ẹrọ itanna ṣe diẹ ninu awọn EM Ìtọjú. Bi awọn ẹrọ ti n dinku nigbagbogbo ti wọn n ṣiṣẹ ni awọn igbohunsafẹfẹ giga ati ti o ga julọ, agbara fun kikọlu eletiriki (EMI) n dagba, ati pe o le ni ipa lori iṣẹ ṣiṣe ẹrọ naa daradara bi ti awọn eto itanna to wa nitosi.
Graphite, ohun allotrope ti erogba itumọ ti lati fẹlẹfẹlẹ ti graphene waye papo nipa van der Waals ologun, ni o ni awọn nọmba kan ti o lapẹẹrẹ itanna, gbona ati darí-ini ti o ṣe awọn ti o munadoko shield lodi si EMI. Sibẹsibẹ, o nilo lati wa ni irisi fiimu ti o nipọn pupọ fun o lati ni itanna eletiriki giga, eyiti o ṣe pataki fun awọn ohun elo EMI ti o wulo nitori pe o tumọ si pe ohun elo naa le ṣe afihan ati ki o fa awọn igbi EM bi wọn ṣe nlo pẹlu awọn ti nmu idiyele inu inu. o.
Lọwọlọwọ, awọn ọna akọkọ ti ṣiṣe fiimu graphite jẹ boya pyrolysis iwọn otutu giga ti awọn polima aromatic tabi stacking up graphene (GO) oxide tabi graphene nanosheets Layer nipasẹ Layer. Awọn ilana mejeeji nilo awọn iwọn otutu giga ti o to 3000 °C ati awọn akoko ṣiṣe ti wakati kan. Ni CVD, awọn iwọn otutu ti a beere jẹ kekere (laarin 700 si 1300 °C), ṣugbọn o gba awọn wakati diẹ lati ṣe awọn fiimu ti o nipọn nanometer, paapaa ni igbale.
Ẹgbẹ kan ti a dari nipasẹ Wencai Ren ti ṣe agbejade fiimu gifa ti o ni agbara giga mewa ti awọn nanometers nipọn laarin iṣẹju diẹ nipa alapapo bankanje nickel si 1200 °C ni oju-aye argon ati lẹhinna ni iyara immersing bankanje yii ni ethanol ni 0 °C. Awọn ọta erogba ti a ṣejade lati jijẹ ti itọka ethanol ati tu sinu nickel ọpẹ si iyọdagba erogba giga ti irin (0.4 wt% ni 1200 °C). Nitori solubility erogba yii dinku pupọ ni iwọn otutu kekere, awọn ọta erogba lẹhinna ya sọtọ ati ṣaju lati dada nickel lakoko piparẹ, ti n ṣe fiimu lẹẹdi ti o nipọn. Awọn oniwadi naa jabo pe iṣẹ ṣiṣe katalitiki ti o dara julọ ti nickel tun ṣe iranlọwọ fun iṣelọpọ ti graphite crystalline giga.
Lilo apapo ti microscopy gbigbe ti o ga-giga, X-ray diffraction ati Raman spectroscopy, Ren ati awọn ẹlẹgbẹ ri pe graphite ti wọn ṣe ni o ga julọ kirisita lori awọn agbegbe nla, ti o fẹlẹfẹlẹ daradara ati pe ko ni awọn abawọn ti o han. Iṣeduro elekitironi ti fiimu naa jẹ giga bi 2.6 x 105 S / m, ti o jọra si awọn fiimu ti o dagba nipasẹ CVD tabi awọn ilana iwọn otutu giga ati titẹ awọn fiimu GO / graphene.
Lati ṣe idanwo bawo ni ohun elo naa ṣe le ṣe idiwọ itankalẹ EM daradara, ẹgbẹ naa gbe awọn fiimu pẹlu agbegbe dada ti 600 mm2 sori awọn sobusitireti ti a ṣe ti polyethylene terephthalate (PET). Wọn ṣe iwọn imunadoko aabo EMI ti fiimu naa (SE) ni iwọn igbohunsafẹfẹ X-band, laarin 8.2 ati 12.4 GHz. Wọn rii EMI SE ti o ju 14.92 dB fun fiimu kan to nipọn 77 nm. Iwọn yii pọ si diẹ sii ju 20 dB (iye ti o kere julọ ti o nilo fun awọn ohun elo iṣowo) ni gbogbo X-band nigba ti wọn ṣe akopọ awọn fiimu diẹ sii papọ. Lootọ, fiimu ti o ni awọn ege marun ti awọn fiimu graphite tolera (ni ayika 385 nm nipọn lapapọ) ni EMI SE ti o wa ni ayika 28 dB, eyiti o tumọ si pe ohun elo naa le dènà 99.84% ti itankalẹ iṣẹlẹ. Iwoye, ẹgbẹ naa ṣe idaabobo EMI kan ti 481,000 dB / cm2 / g kọja X-band, ti o pọju gbogbo awọn ohun elo sintetiki ti a sọ tẹlẹ.
Awọn oniwadi sọ pe si ti o dara julọ ti imọ wọn, fiimu graphite wọn jẹ tinrin julọ laarin awọn ohun elo idabobo ti a royin, pẹlu iṣẹ idabobo EMI ti o le ni itẹlọrun ibeere fun awọn ohun elo iṣowo. Awọn ohun-ini ẹrọ rẹ tun jẹ ọjo. Agbara fifọ ohun elo ti aijọju 110 MPa (ti yọ jade lati inu aapọn-iṣan ti ohun elo ti a gbe sori atilẹyin polycarbonate) ga ju ti awọn fiimu graphite ti o dagba nipasẹ awọn ọna miiran. Fiimu naa rọ, paapaa, ati pe o le tẹ awọn akoko 1000 pẹlu redio ti o tẹ ti 5 mm laisi pipadanu awọn ohun-ini aabo EMI rẹ. O tun jẹ iduroṣinṣin to 550 °C. Ẹgbẹ naa gbagbọ pe iwọnyi ati awọn ohun-ini miiran tumọ si pe o le ṣee lo bi ultrathin, iwuwo fẹẹrẹ, rọ ati ohun elo idabobo EMI ti o munadoko fun awọn ohun elo ni ọpọlọpọ awọn agbegbe, pẹlu aerospace bi daradara bi itanna ati optoelectronics.
Ka awọn ilọsiwaju ti o ṣe pataki julọ ati iwunilori ninu imọ-jinlẹ ohun elo ninu iwe akọọlẹ wiwọle ṣiṣi tuntun yii.
Fisiksi World duro fun apakan bọtini ti iṣẹ apinfunni IOP lati ṣe ibaraẹnisọrọ iwadii kilasi agbaye ati tuntun si awọn olugbo ti o ṣeeṣe julọ. Oju opo wẹẹbu jẹ apakan ti portfolio World Fisiksi, ikojọpọ ti ori ayelujara, oni-nọmba ati awọn iṣẹ alaye titẹjade fun agbegbe imọ-jinlẹ agbaye.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Karun-07-2020