جمعيات أنابيب الكربون لتوليد الصوت وتبديد الحرارة

بواسطة الدكتور ميخائيل كوزلوف

ملخص

وقد تم الكشف عن استجابات قوية الحرارية والضوئي للصفائف المنحاز أنابيب الكربون متعددة الجدران (MWNT) الغابات وصفائح صلبة MWNT مرسومة. عند تسخينها باستخدام التيار المتردد أو ليزر الأشعة تحت الحمراء القريبة من التضمين في نطاق 100-20 000 هرتز ، ولدت جمعيات أنابيب بصوت عال ، وصوت مسموع ، مع ارتفاع ضغط الصوت يتم الكشف عن الأوراق MWNT. وكشف تقييم لتشوهات غير الخطية للإشارة thermoacoustic سلوك غريب للغاية من التوافقيات الثالث والرابع المنتجة من الغابات المزروعة في رقائق السيليكون. وكانت وضوحا وخاصة بالنسبة للغابات خصوصيات قصيرة ، ويمكن أن تترافق مع نقل الحرارة من طبقة MWNT إلى الركيزة. ويمكن استخدام تبعيات لتقييم خصائص واجهات الحرارية ، وعلى وجه الخصوص ، تلك القائمة على الألياف الكربونية. ويمكن إرفاق ورقة أنابيب التحقيق إلى أي سطح (مثل جدار شقة) وجعل السطح النشط سمعيا. ويمكن أيضا أن تكون مرفقة نوافذ المباني والسيارات ، ويمكن استخدامها لإلغاء الضوضاء نشطة في بيئات صاخبة. بسبب اقتران جيدة مع الهواء المحيط ، ويمكن استخدام أوراق MWNT والغابات لتبديد الحرارة الناتجة عن الأجهزة الإلكترونية المختلفة. ويمكن بسهولة أنها منقوشة على هذا النحو ، أنه عند المسح مع شعاع الليزر ، ونمط تولد صوت مميزة وبالتالي يمكن أن تستخدم تستخدم لقراءة الباركود سمعيا.

مقدمة

ومن المتوقع أن الخصائص الرائعة المجالس أنابيب الكربون (الغابات ، وصحائف والغزول) أن تؤدي إلى مجموعة متنوعة من التطبيقات. فقد تم الإبلاغ مؤخرا ¹ ان بذاته متعددة الجدران أنابيب الكربون (MWNT) صفائح توليد الصوت عند تسخينها مع التيار المتردد (AC).

ترتبط Thermoacoustic (TA أو مدفوعة الحالي) إلى خصائص السلوك (السلطة الفلسطينية أو أشعة الليزر مدفوعة) الضوئي درس على نطاق واسع. قمنا من أجل معرفة ما اذا كان يمكن تحقيق الأداء المتميز لهذه المواد غير عادية مع الإثارة الليزر ، من المقارنة TA - PA قياسات واحد (S1) وصحائف MWNT متعدد الطبقات (S2 - S10) [2]. اكتشفنا ايضا ان TA قوية جدا ويمكن أن تتولد إشارات من قبل السلطة الفلسطينية من عموديا الانحياز صفائف MWNTs (MWNT الغابات) نمت على رقائق السيليكون. على الرغم من خلافاتهما طوبولوجي من الأوراق ، والتدفئة في الغابات مع التيار المتردد أو شعاع ليزر التضمين في نطاق الترددات الصوتية تنتج إشارة الصوتية التي يمكن سماعها عن طريق الأذن ، أو تم اكتشافه مع الميكروفون. ونحن أيضا تنفيذ قياسات التشوهات الخطية للإشارة TA واكتشفت سلوك غريب للغاية من التوافقيات الثالث والرابع التي تنتجها الغابات من الجهد بفحص سي دي سي [2]. يمكن أن تجد تطبيقات البيانات المبلغ عنها في أجهزة لتوليد الصوت والتلاعب والتدفئة والتبريد.

النتائج

وقد نمت صفائف المنحاز MWNTs (MWNT الغابات) بواسطة تقنية ترسيب الأبخرة الكيميائية التقليدية على رقائق السيليكون وكان مرتفعات حوالي 32 ، 138 ، و 233 ميكرومتر (المسمى F32 ، F138 ، F233 و). ملفقة أوراق MWNT عن طريق سحب جدار من الغابة في اتجاه نموذج الطائرة ، الشكل 1A.

يظهر ضغط الصوت الناتجة عن أوراق MWNT والغابات تتعرض لMWNT TA الإثارة في الشكل 1B. تم تطبيع شدة TA بواسطة الطاقة الكهربائية الموردة. وكفاءة TA (ضغط الصوت لكل واط من الطاقة المدخلات) على أعلى الورقة MWNT طبقة واحدة : نحو 820 ميغاباسكال / W (92 ديسيبل / W). على الرغم من أن ضغط الصوت الناتجة عن نموذج متعدد الطبقات في تجاربنا كانت تتناسب تقريبا مع عدد من الطبقات ، وكفاءة التحويل متعدد الطبقات لعينات انخفض بشكل كبير جدا ، إلى حوالي 63 ٪ للS10 بالمقارنة مع S1. ويمكن أن يكون سبب ذلك عن طريق بعض الزيادة في كثافة ورقة في التجمع متعدد الطبقات.

وكان TA ضغط الصوت للغابات MWNT التحقيق مماثلة لتلك التي للعينة S1. ومع ذلك ، تم العثور على كفاءة توليد الصوت بواسطة الغابات لتكون أقل من كفاءة أوراق MWNT. وقد سجلت أعلى قيمة من الغابة F138 : 153 ميغاباسكال / W (78 ديسيبل / W) ، والذي هو 19 ٪ من العينة كفاءة S1. يمكن أن يكون سبب هذا الاختلاف من خلال كثافة الغابات أعلى بكثير بالمقارنة مع كثافة أوراق MWNT.

المراجع

1. L. شياو تشين Z. ، فنغ جيم ، L. ليو ، Z.-Q. باي ، وانغ واي ، L. تشيان ، Y. تشانغ ، وفاء لي ، K. جيانغ ، ومروحة S. ، بادئة رسالة نانو. 8 ، 4539 (2008).
2. ME كوزلوف ، هينز CS ، أوه جيه ، ليما MD ، فانغ S. ، J. تطبيق ورقة. ف. ، 106 ، 124311 (2009).

حقوق الطبع والنشر AZoNano.com ، MANCEF.org