O ṣeun fun iforukọsilẹ pẹlu Physics World Ti o ba fẹ yi awọn alaye rẹ pada nigbakugba, jọwọ ṣabẹwo si akọọlẹ Mi
Àwọn fíìmù graphite lè dáàbò bo àwọn ẹ̀rọ itanna kúrò lọ́wọ́ ìtànṣán electromagnetic (EM), ṣùgbọ́n àwọn ọ̀nà ìṣiṣẹ́ lọ́wọ́lọ́wọ́ fún ṣíṣe wọ́n gba ọ̀pọ̀ wákàtí, wọ́n sì nílò ìwọ̀n otútù tó tó 3000 °C. Ẹgbẹ́ àwọn olùwádìí láti Shenyang National Laboratory for Material Science ní Chinese Academy of Sciences ti fihàn báyìí ọ̀nà mìíràn láti ṣe àwọn fíìmù graphite tó dára jùlọ láàárín ìṣẹ́jú díẹ̀ nípa pípa àwọn ìlà gbígbóná ti nickel foil nínú ethanol. Ìwọ̀n ìdàgbàsókè fún àwọn fíìmù wọ̀nyí ju ìpele méjì lọ ti ìwọ̀n ju ti àwọn ọ̀nà tó wà tẹ́lẹ̀ lọ, àti agbára ìṣiṣẹ́ iná mànàmáná àti agbára ẹ̀rọ fíìmù náà bá ti àwọn fíìmù tí a fi kẹ́míkà èéfín ṣe (CVD) mu.
Gbogbo awọn ẹrọ itanna n pese diẹ ninu awọn itanna EM. Bi awọn ẹrọ ṣe n dinku sii ti wọn si n ṣiṣẹ ni awọn igbohunsafẹfẹ giga ati giga, agbara fun kikọlu itanna (EMI) n pọ si, o si le ni ipa buburu lori iṣẹ ẹrọ naa ati ti awọn eto itanna nitosi.
Graphite, allotrope erogba ti a kọ lati awọn fẹlẹfẹlẹ ti graphene ti awọn agbara van der Waals so pọ, ni ọpọlọpọ awọn agbara itanna, ooru ati ẹrọ ti o ṣe pataki ti o jẹ ki o jẹ aabo ti o munadoko lodi si EMI. Sibẹsibẹ, o nilo lati wa ni irisi fiimu tinrin pupọ ki o le ni agbara ina 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 fa awọn igbi EM bi wọn ṣe n ba awọn ohun elo agbara inu rẹ ṣe.
Lọ́wọ́lọ́wọ́, ọ̀nà pàtàkì láti ṣe fíìmù graphite ni bóyá pyrolysis tí ó ní ìwọ̀n otútù gíga ti àwọn polima aromatic tàbí kíkó graphene (GO) oxide tàbí graphene nanosheets jọ. Àwọn iṣẹ́ méjèèjì nílò ìwọ̀n otútù gíga tó tó 3000 °C àti àkókò ìṣiṣẹ́ wákàtí kan. Nínú CVD, ìwọ̀n otútù tí a nílò kéré sí i (láàrín 700 sí 1300 °C), ṣùgbọ́n ó gba wákàtí díẹ̀ láti ṣe àwọn fíìmù tí ó nípọn nanometer, kódà nínú afẹ́fẹ́.
Ẹgbẹ́ kan tí Wencai Ren darí báyìí ti ṣe àgbékalẹ̀ fíìmù graphite tó ga tó nípọn tó tó mẹ́wàá-mẹ́ta ní ìṣẹ́jú-àáyá díẹ̀ nípa gbígbóná fáìlì nickel sí 1200 °C nínú afẹ́fẹ́ argon kan, lẹ́yìn náà wọ́n tẹ̀ fáìlì yìí mọ́ inú ethanol ní 0 °C kíákíá. Àwọn átọ̀mù carbon tí a ṣe láti ìbàjẹ́ ethanol túká, wọ́n sì yọ́ sínú nickel nítorí agbára èéfín carbon tó ga (0.4 wt% ní 1200 °C). Nítorí pé agbára èéfín carbon yìí dínkù ní iwọ̀n otútù kékeré, àwọn átọ̀mù carbon máa ń ya ara wọn sọ́tọ̀ láti ojú nickel nígbà tí wọ́n bá ń pa iná, èyí sì máa ń mú fíìmù graphite tó nípọn jáde. Àwọn olùwádìí ròyìn pé iṣẹ́ fíìmù catalytic tó dára jùlọ ti nickel tún ń ran ìṣẹ̀dá graphite kristal tó ga jùlọ lọ́wọ́.
Nípa lílo àpapọ̀ ìwádìí onípele gíga, ìfọ́mọ́ra X-ray àti ìṣàfihàn Raman, Ren àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ rí i pé graphite tí wọ́n ṣe jẹ́ kírísítálístì tóbi lórí àwọn agbègbè ńlá, tí a fi ìpele dáradára ṣe, tí kò sì ní àbùkù kankan tí a lè rí. Ìgbékalẹ̀ electron ti fíìmù náà ga tó 2.6 x 105 S/m, ó jọ àwọn fíìmù tí a gbìn nípasẹ̀ CVD tàbí àwọn ọ̀nà ìgbóná gíga àti títẹ̀ àwọn fíìmù GO/graphene.
Láti dán bí ohun èlò náà ṣe lè dí ìtànṣán EM wò dáadáa, àwọn ẹgbẹ́ náà gbé àwọn fíìmù tí ó ní agbègbè ojú ilẹ̀ 600 mm2 sí orí àwọn ohun èlò tí a fi polyethylene terephthalate (PET) ṣe. Lẹ́yìn náà, wọ́n wọn bí fíìmù náà ṣe ń dáàbò bo EMI (SE) nínú ìwọ̀n ìgbóná X-band, láàrín 8.2 àti 12.4 GHz. Wọ́n rí EMI SE tí ó ju 14.92 dB lọ fún fíìmù kan tí ó tó 77 nm nípọn. Iye yìí pọ̀ sí i ju 20 dB lọ (iye tí ó kéré jùlọ tí a nílò fún àwọn ohun èlò ìṣòwò) nínú gbogbo X-band nígbà tí wọ́n kó àwọn fíìmù púpọ̀ jọ. Ní tòótọ́, fíìmù kan tí ó ní àwọn ege márùn-ún ti fíìmù graphite tí a kó jọ (ní nǹkan bí 385 nm nípọn lápapọ̀) ní EMI SE tí ó tó 28 dB, èyí tí ó túmọ̀ sí wípé ohun èlò náà lè dí 99.84% ti ìtànṣán ìṣẹ̀lẹ̀. Ní gbogbogbòò, ẹgbẹ́ náà wọn ààbò EMI ti 481,000 dB/cm2/g kọjá X-band, ó sì ṣe àṣeyọrí ju gbogbo àwọn ohun èlò oníṣẹ́dá tí a ti ròyìn tẹ́lẹ̀ lọ.
Àwọn olùwádìí sọ pé gẹ́gẹ́ bí wọ́n ti mọ̀, fíìmù graphite wọn ni ó tinrin jùlọ lára àwọn ohun èlò ààbò tí a ròyìn, pẹ̀lú iṣẹ́ ààbò EMI tí ó lè tẹ́ àìní fún àwọn ohun èlò ìṣòwò lọ́rùn. Àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ rẹ̀ tún dára. Agbára ìfọ́ ohun èlò náà tó nǹkan bí 110 MPa (tí a yọ kúrò nínú àwọn ìlà ìdààmú-ìṣòro ti ohun èlò tí a gbé sórí àtìlẹ́yìn polycarbonate) ga ju ti àwọn fíìmù graphite tí a gbìn nípasẹ̀ àwọn ọ̀nà míràn lọ. Fíìmù náà tún rọrùn, a sì lè tẹ̀ ẹ́ ní ìgbà 1000 pẹ̀lú rédíọ̀mù títẹ̀ ti 5 mm láìpàdánù àwọn ànímọ́ ààbò EMI rẹ̀. Ó tún dúró ṣinṣin ní ooru títí dé 550 °C. Ẹgbẹ́ náà gbàgbọ́ pé àwọn ànímọ́ wọ̀nyí àti àwọn ànímọ́ míràn túmọ̀ sí pé a lè lò ó gẹ́gẹ́ bí ohun èlò ààbò EMI tínrin gan-an, tí ó fẹ́ẹ́rẹ́fẹ́, tí ó rọra àti tí ó munadoko fún lílò ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ agbègbè, títí kan afẹ́fẹ́ àti ẹ̀rọ itanna àti optoelectronics.
Ka awọn ilọsiwaju pataki ati moriwu julọ ninu imọ-jinlẹ ohun elo ninu iwe akọọlẹ tuntun yii.
Physics World dúró fún apá pàtàkì kan nínú iṣẹ́ IOP Publishing láti bá àwọn ènìyàn tó pọ̀ jùlọ sọ̀rọ̀ nípa ìwádìí àti ìṣẹ̀dá tuntun. Ojú òpó wẹ́ẹ̀bù náà jẹ́ apá kan nínú àkójọ àwọn iṣẹ́ ìwífún lórí ayélujára, oní-nọ́ńbà àti ìtẹ̀wé fún àwùjọ onímọ̀ sáyẹ́ǹsì kárí ayé.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: May-07-2020