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건강한 발생 및 열 분산을 위한 탄소 Nanotube 회의

박사에 의하여 Mikhail Kozlov

Mikhail Kozlov, 카터 Haines, Jiyoung 오오, Marcio 리마 의 Shaoli 독아, NanoTech 학회, 달라스에서 택사스 대학
대응 저자: Mikhail.Kozlov@utdallas.edu

요약

강한 열과 photoacoustic 반응은 다중 벽으로 막힌 탄소 nanotube (MWNT) 숲 및 단단한 당겨진 MWNT 장의 맞추어진 소집을 위해 검출되었습니다. 교류 또는 범위 100-20의 000 Hz에서 조절된 가깝 IR 레이저를 사용하여 가열될 때, nanotube 집합은 더 높은 음압이 시끄러운, 가청음을, MWNT 장에서 검출된 상태에서 생성했습니다. thermoacoustic 신호의 비선형 찡그림의 평가는 실리콘 박편에 증가된 숲에서 생성한 제 3 의 그리고 제 4 고조파의 높게 특유한 행동을 제시했습니다. 특색은 짧은 숲을 위해 특히 뚜렷하 MWNT 층에서 기질에 열전달과 연관될 수 있습니다. 속국은 열 공용영역의 속성, 특히 평가를 위해 탄소 nanotubes에 근거를 둔 그들 사용될, 수 있습니다. 조사한 nanotube 장은 표면 능동태를 청각적으로 만드는 어떤 표면든지 (아파트의 예를들면, 벽)에 붙어 있을 수 있습니다. 그(것)들은 또한 건물과 차의 Windows에 붙어 있고을 액티브한 소음 취소를 위해 시끄러운 환경에 있는 사용될 수 있습니다. 주위 공기로 좋은 결합 때문에, MWNT 장과 숲은 각종 전자 장치에 의해 일어난 열의 방산을 위해 이용될 수 있습니다. 그(것)들은 그 같은 방법, 레이저 광선을 가진 스캐닝에 그것으로 쉽게 모방될 수 있습니다, 패턴은 청각적으로 읽기 쉬운 바코드를 위해 독특한 소리를 생성하고 사용했습니다 그러므로 고용될 수 있습니다.

소개

탄소 nanotube 집합 (숲, 장, 털실)의 현저한 속성은 다양한 응용으로 이끌어 낼 것으로 예상됩니다. 교류로 가열될 때 독립 구조로 서있는1 다중 벽으로 막힌 탄소 nanotube (MWNT) 장이 소리를 생성한다는 것을 최근에 보고되었습니다 (ac).

Thermoacoustic (모는 TA 또는 현재) 속성은 넓게 공부한 photoacoustic (PA 또는 모는 레이저 방사선) 행동과 관련있습니다. 이 예외적 물자의 걸출한 성과가 레이저 흥분으로 주어질 수 있는지 검사하기 위하여는, 우리는 단 하나와 다중층 MWNT 장 (S2-S10 (S1))의 비교 TA PA 측정을 [2] 실행했습니다. 우리는 또한 확실히 강한 TA와 PA 신호가 증가된 MWNTs (MWNT 숲)의 수직으로 맞추어진 소집에 의해 실리콘 박편에 생성될 수 있다는 것을 발견했습니다. 장에서 그들의 위상적인 다름에도 불구하고, 교류 가청주파수 범위에서 조절된 레이저 광선을 가진 숲을 가열하는 것은 귀에 의해 들리거나 마이크로 검출될 수 있는 청각 신호를 일으켰습니다. 우리는 또한 TA 신호의 비선형 찡그림의 측정을 실행하고 ac dc 전압에서 숲에 의해 생성한 제 3 의 그리고 제 4 고조파의 높게 특유한 행동이 검사한다는 것을 발견했습니다 [2]. 보고한 데이터는 건강한 발생을 위한 장치에 있는 응용을 및 조작, 난방, 및 냉각 찾아낼 수 있습니다.

결과

MWNTs (MWNT 숲)의 맞추어진 소집에는 실리콘 박편에 전통적인 화학 수증기 공술서 기술에 의해 증가되고 (F32, F138 및 F233이라고 레테르를 붙이는) 대략 32, 138, 및 233 µm의 고도가 있었습니다. MWNT 장은 견본 비행기 방향, 숫자 1A에 있는 숲의 측벽을 당겨서 날조되었습니다.


Figure1: MWNT 장 (a)로 변환의 과정에서 MWNT 숲. MWNT 장 (S1-S10) 및 MWNT 숲 (F32-F233)에 의해 생성된 음압은 TA 흥분 (b)를 복종시켰습니다. 데이터는 청각 신호의 첫번째 고조파를 위한 5000 Hz에, 취했습니다.

TA 흥분을 복종된 MWNT 장과 MWNT 숲에 의해 생성된 음압은 숫자 1B에서 보입니다. TA 강렬은 공급된 전력에 의해 정상화되었습니다. TA 효율성 (입력 파워의 와트 당 음압)는 단 하나 층 MWNT 장을 위해 가장 높았습니다: 대략 820 mPa/W (92 dB/W). 우리의 실험에 있는 다중층 견본에 의해 생성된 음압이 층의 수에 거의 비례했더라도, S1와 비교하여 S10를 위해 대략 63%에, 확실히 현저하게 드롭되는 다중층 견본을 위한 변환 효율성. 이것은 다중층 집합에 있는 장 조밀도에 있는 얼마간 증가에 기인할 수 있었습니다.

조사한 MWNT 숲을 위한 TA 음압은 S1 견본을 위해 그것에 대등했습니다. 그러나, 숲에 의하여 건강한 발생의 효율성은 MWNT 장의 효율성 보다는 더 낮기 위하여 찾아냈습니다. 높은 가치는 F138 숲에서 기록되었습니다: 153 mPa/W (19% S1 견본의 효율성인 78 dB/W). 이 다름은 MWNT 장의 조밀도와 비교된 상당히 높은 숲 조밀도에 기인할 수 있습니다.


참고

  1. L. Xiao, Z. 첸, C. Feng, L. Liu, Z. - Q. Bai, Y. 왕, L. Qian, Y. 장, Q. Li, K. 장, 및 S. Fan, Nano Lett. 8, 4539 (2008년).
  2. M.E. Kozlov, C.S. Haines, J. Oh, M.D. 리마, S. Fang, J. Appl. Phys., 106, 124311 (2009년).

저작권 AZoNano.com, MANCEF.org

Date Added: Dec 8, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:23

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