p Resfriar os poderosos componentes eletrônicos embalados nos smartphones mais recentes pode ser um desafio significativo. Os pesquisadores da KAUST desenvolveram uma maneira rápida e eficiente de fazer um material de carbono que poderia ser ideal para dissipar calor em dispositivos eletrônicos. Este material versátil também pode ter usos adicionais que variam de sensores de gás a células solares. p Muitos dispositivos eletrônicos usam filmes de grafite para atrair e dissipar o calor gerado por seus componentes eletrônicos. Embora a grafite seja uma forma natural de carbono, o gerenciamento de calor da eletrônica é uma aplicação exigente e geralmente depende do uso de filmes de grafite manufaturados de alta qualidade com espessura de micrômetro. "Contudo, o método usado para fazer esses filmes de grafite, usando polímero como material de origem, é complexo e consome muita energia, "diz Geetanjali Deokar, um pós-doutorado no laboratório de Pedro Costa, quem liderou o trabalho. Os filmes são feitos em um processo de várias etapas que requer temperaturas de até 3.200 graus Celsius e que não pode produzir filmes mais finos do que alguns micrômetros.

p Deokar, Costa e seus colegas desenvolveram um rápido, maneira com eficiência energética de fazer folhas de grafite com aproximadamente 100 nanômetros de espessura. A equipe desenvolveu filmes de grafite com nanômetros de espessura (NGF) em folhas de níquel usando uma técnica chamada deposição química de vapor (CVD), na qual o níquel converte cataliticamente gás metano quente em grafite em sua superfície. "Alcançamos NGFs com uma etapa de crescimento de CVD de apenas cinco minutos a uma temperatura de reação de 900 graus Celsius, "Deokar diz.

p Os NGFs, que pode ser cultivado em folhas de até 55 centímetros quadrados, cresceu em ambos os lados da folha. Ele poderia ser extraído e transferido para outras superfícies sem a necessidade de uma camada de suporte de polímero, que é um requisito comum ao lidar com filmes de grafeno de camada única.

p Trabalhando com o especialista em microscopia eletrônica Alessandro Genovese, a equipe capturou imagens de microscopia eletrônica de transmissão transversal (TEM) do NGF em níquel. "Observar a interface dos filmes de grafite com a folha de níquel foi uma conquista sem precedentes que lançará luz adicional sobre os mecanismos de crescimento desses filmes, "Costa diz.

p Em termos de espessura, O NGF fica entre os filmes de grafite com micrômetros de espessura disponíveis comercialmente e o grafeno de camada única. "Os NGFs complementam o grafeno e as folhas de grafite industrial, adicionando à caixa de ferramentas de filmes de carbono em camadas, "Costa diz. Devido à sua flexibilidade, por exemplo, O NGF pode servir para gerenciamento de calor em telefones flexíveis que agora começam a aparecer no mercado. "A integração do NGF seria mais barata e mais robusta do que o que poderia ser obtido com um filme de grafeno, " ele adiciona.

p Contudo, Os NGFs podem encontrar muitas aplicações além da dissipação de calor. Um recurso intrigante, destacado nas imagens TEM, era que algumas seções do NGF tinham apenas algumas folhas de carbono de espessura. "Notavelmente, a presença de domínios de grafeno de poucas camadas resultou em um grau razoável de transparência de luz visível do filme geral, "Deokar diz. A equipe propôs que a condução, NGFs semitransparentes podem ser usados ​​como um componente de células solares, ou como um material sensor para detectar gás NO2. "Planejamos integrar NGFs em dispositivos onde atuariam como um material ativo multifuncional, "Costa diz.