Дата и время публикации: 16.10.2020 20:10

Сегодняшние смартфоны – это по сути карманные компьютеры, которые можно использовать не только для голосовой и видеосвязи, но также для фото- и видеосъемки, для просмотра материалов в сети интернет, на них можно устанавливать игровые приложения, почтовые клиенты и многое другое. В связи с тем, что растет функциональность смартфонов, возрастает их мощность. А более мощные процессоры требуют охлаждения. Группа ученых из научно-технологического института имени короля Абдаллы в Саудовской Аравии разработала эффективную технологию, которая в будущем может быть использована для охлаждения смартфонов нового поколения. Основа технологии – углеродный материал, который также можно использовать для различных датчиков и солнечных панелей.

Во многих электронных устройствах уже используют графитовые пленки для охлаждения и отвода тепла, выделяемого электронными компонентами этого устройства. Хотя графит – это природная форма углерода, для охлаждения электроники требуются высококачественные графитовые пленки толщиной несколько микрометров.

«Существующая технология изготовления этих графитовых пленок сложна и требует больших энергозатрат», - утверждает Гитанджали Деокар, руководитель работ.

Пленки изготавливается в ходе многоэтапного процесса, требующего нагрева до 3200 градусов Цельсия. Минимальная толщина графитовых пленок, используемых сейчас в электронных устройствах – несколько микроментров.

Деокар и его коллеги разработали быстрый и энергетически эффективный способ изготовления графитовых листов толщиной приблизительно 100 нм. Ученые выращивали пленки на никелевой фольге с помощью процесса парофазного химического осаждения. Никель выполнял роль катализатора для химического преобразования горячего газообразного метана в графит. Температура процесса при этом – 900 градусов Цельсия, а длительность - всего 5 минут.

Слой графита в ходе процесса нарастает на пленке никеля с обеих сторон. После выращивания его легко снять и перенести на любую другую поверхность. При этом нет необходимости использования дополнительного полимерного слоя в качестве основы, как в случае с графеном. А благодаря гибкости, получаемые пленки графита можно будет использовать в будущем для гибких смартфонов.

Технически, толщина получаемых по новой технологии пленок находится между толщиной одноатомных пленок графена и выращиваемых на данный момент графитовых пленок в несколько микрометров. Но стоимость производства таких пленок ниже и сам процесс проще.

Кроме отвода тепла в электронных устройствах, подобные пленки графита можно использовать для солнечных ячеек, датчиков токсичных газов и других применений.