冷卻最新智能手機中內(nèi)置的強大電子設備可能是一個巨大的挑戰(zhàn)。KAUST的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種快速有效的方法來制造碳材料，該材料非常適合散發(fā)電子設備中的熱量。這種通用材料還可具有其他用途，從氣體傳感器到太陽能電池。

許多電子設備都使用石墨膜來吸收和消散其電子組件產(chǎn)生的熱量。盡管石墨是碳的自然存在形式，但電子設備的熱管理是一項苛刻的應用，通常依賴于使用高質(zhì)量的微米級厚度的石墨膜。負責這項工作的佩德羅·科斯塔實驗室的博士后Geetanjali Deokar說：“但是，使用聚合物作為原料來制造這些石墨膜的方法非常復雜并且非常耗能。” 薄膜是通過多步驟工藝制成的，該工藝需要高達3200攝氏度的溫度，并且無法生產(chǎn)任何厚度小于幾微米的薄膜。

Deokar，Costa及其同事已經(jīng)開發(fā)出一種快速，節(jié)能的方法來制造大約100納米厚的石墨片。該團隊使用一種稱為化學氣相沉積(CVD)的技術在鎳箔上生長了納米厚度的石墨膜(NGF)，其中鎳將甲烷的熱催化氣體轉化為甲烷，在其表面形成石墨。Deokar說：“我們通過在900攝氏度的反應溫度下僅用5分鐘的CVD生長步驟就獲得了NGF。”

鎳箔上生長的NGF的無聚合物濕法化學轉移工藝。信用：KAUST;澤維爾·皮塔

可以在最大55平方厘米的片中生長的NGF在箔的兩側生長?？蓪⑵涮崛〔⑥D移到其他表面，而無需聚合物支撐層，這是處理單層石墨烯薄膜時的常見要求。

該團隊與電子顯微鏡專家亞歷山德羅·熱諾維斯(Alessandro Genovese)合作，捕獲了鎳上NGF的橫截面透射電子顯微鏡(TEM)圖像。Costa說：“觀察石墨膜與鎳箔的界面是一項空前的成就，它將為這些膜的生長機理提供更多的啟示。”

就厚度而言，NGF位于市售的微米級石墨膜和單層石墨烯之間。“補體NGFS石墨烯和工業(yè)石墨片，從而增加層狀碳的工具箱膜，”科斯塔說。例如，由于其靈活性，NGF可以在現(xiàn)在開始出現(xiàn)在市場上的柔性電話中進行熱量管理。他補充說：“ NGF集成比石墨烯薄膜更便宜，更堅固。”

但是，除了散熱之外，NGF還可以找到許多應用。TEM圖像中突出顯示的一個有趣的功能是，NGF的某些部分只有幾張?zhí)及搴瘛?ldquo;值得注意的是，很少層的石墨烯域的存在導致整個薄膜具有合理程度的可見光透明性，”杜卡說。該小組建議，導電的半透明NGF可用作太陽能電池的組件，或用作檢測NO2氣體的傳感器材料。Costa表示：“我們計劃將NGF集成到可以用作多功能活性材料的設備中。”