De Assemblage van Nanotube van de Koolstof voor de Correcte Generatie en Dissipatie van de Hitte

door Dr. Mikhail Kozlov

Mikhail Kozlov, Voerman Haines, Jiyoung Oh, Marcio Lima, Shaoli Hoektand, NanoTech Instituut, Universiteit van Texas in Dallas
Overeenkomstige auteur: Mikhail.Kozlov@utdallas.edu

Samenvatting

De Sterke thermo en foto-akoestische reacties zijn ontdekt voor gerichte series van multi-ommuurde koolstof nanotube (MWNT) bossen en vast lichaam getrokken Mwnt- bladen. Wanneer het verwarmd gebruiken van wisselstroom of een laser dichtbijgelegen-IRL in 100-20 de waaier van 000 Herz moduleerde, produceerde de nanotubeassemblage luid, hoorbaar geluid, met hogere correcte druk die van de Mwnt- bladen worden ontdekt. Een evaluatie van niet-lineaire vervormingen van het thermoacoustic signaal openbaarde een hoogst eigenaardig die gedrag van de derde en vierde boventonen uit bossen worden geproduceerd op siliciumwafeltjes worden gekweekt. De eigenaardigheden werden vooral uitgesproken voor korte bossen en kunnen met de hitteoverdracht van de laag MWNT aan het substraat worden geassocieerd. De gebiedsdelen kunnen voor de evaluatie van eigenschappen van thermische interfaces worden gebruikt, in het bijzonder, die gebaseerd op koolstof nanotubes. De onderzochte nanotube bladen kunnen aan om het even welke oppervlakte die (b.v., muur van een flat) worden vastgemaakt de oppervlakte actief maken akoestisch. Zij kunnen ook aan vensters van gebouwen en auto's worden vastgemaakt en kunnen voor actieve lawaaiannulering in lawaaierige milieu's worden gebruikt. Wegens goede koppeling met de omringende lucht, die kunnen de mwnt- bladen en de bossen voor dissipatie van hitte worden gebruikt door diverse elektronische apparaten wordt veroorzaakt. Zij kunnen gemakkelijk op dergelijke manier worden gevormd, dat op aftasten met een laserstraal produceert, het patroon een kenmerkend geluid en kunnen daarom worden aangewend gebruikt voor akoestisch leesbare streepjescodes.

Inleiding

De Opmerkelijke eigenschappen van koolstof nanotube assemblage (bossen, bladen, garens) zouden tot een verscheidenheid van toepassingen moeten leiden. Men heeft onlangs gerapporteerd1 dat freestanding multi-ommuurde koolstof nanotube (MWNT) bladen geluid wanneer verwarmd met wisselstroom produceren (ac).

Van Thermoacoustic (gedreven TA of stroom) de eigenschappen zijn verwant met het wijd bestudeerde foto-akoestische (PA of gedreven laserstraling) gedrag. te controleren als de opmerkelijke prestaties van dit ongebruikelijke materiaal met de laseropwinding kunnen worden bereikt, voerden wij vergelijkende de Ta-PA metingen van enige (S1) en multilayer Mwnt- bladen (S2-S10) uit [2]. Wij ontdekten ook dat de vrij sterke signalen van TA en van de PA door verticaal gerichte die series van MWNTs (bos MWNT) kunnen worden geproduceerd op siliciumwafeltjes worden gekweekt. Ondanks hun topologische verschillen van de bladen, die de bossen met wisselstroom of een laserstraal verwarmen in de audiofrequentiewaaier wordt gemoduleerd veroorzaakte een akoestisch signaal dat kan door oor worden gehoord of met een microfoon worden ontdekt. Wij voerden ook metingen van niet-lineaire vervormingen van het signaal van TA uit en ontdekten hoogst eigenaardig die gedrag van de derde en vierde boventonen door bossen van ac-gelijkstroom voltageaftasten [2] worden geproduceerd. De gemelde gegevens kunnen toepassingen vinden in apparaten voor correcte generatie en manipulatie, het verwarmen, en het koelen.

Resultaten

De Gerichte series van MWNTs (bos MWNT) werden gekweekt door de conventionele techniek van het chemische dampdeposito op siliciumwafeltjes en hadden hoogten van ongeveer 32, 138, en 233 µm (geëtiketteerd F32, F138, en F233). De mwnt- bladen werden vervaardigd door een zijwand van het bos in de richting van het steekproefvliegtuig, Cijfer 1A te trekken.


Figure1: Bos MWNT tijdens omzetting in Mwnt- blad (a). Correcte die druk door de Mwnt- bladen (S1-S10 die) wordt geproduceerd en bossen MWNT (F32-F233) aan de opwinding van TA (b) worden onderworpen. De gegevens werden genomen bij 5000 Herz, voor de eerste boventoon van het akoestische signaal.

De correcte die druk door MWNT bladen en bossen MWNT wordt aan de opwinding van TA worden onderworpen geproduceerd wordt getoond in Figuur 1B. Intensiteit van TA werd genormaliseerd door de geleverde stroom. De efficiency van TA (correcte druk per watts inputmacht) was het hoogst voor het enige laagMwnt- blad: ongeveer 820 mPa/W (92 dB/W). Hoewel de correcte die druk door de multilayer steekproef in onze die experimenten wordt geproduceerd aan het aantal lagen ruwweg evenredig was, de omzettingsefficiency voor multilayer steekproeven, aan ongeveer 63% voor S10 vergeleken met S1 vrij beduidend worden gelaten vallen. Dit zou door één of andere verhoging van de bladdichtheid in de multilayer assemblage kunnen worden veroorzaakt.

De correcte druk van TA voor de onderzochte bossen MWNT was vergelijkbaar met dat voor de steekproef van S1. Nochtans, werd de efficiency van correcte generatie door bossen gevonden om lager te zijn dan de efficiency van de Mwnt- bladen. De hoogste waarde werd geregistreerd van het F138 bos: 153 mPa/W (78 dB/W), wat 19% de efficiency van de steekproef van S1 is. Dit verschil kan door de wezenlijk hoger die bosdichtheid worden veroorzaakt met de dichtheid van Mwnt- bladen wordt vergeleken.


Verwijzingen

  1. L. Xiao, Z. Chen, C. Feng, L. Liu, Z. - Q. Bai, Y. Wang, L. Qian, Y. Zhang, Q. Li, K. Jiang, en S. Fan, Nano Lett. 8, 4539 (2008).
  2. M.E. Kozlov, C.S. Haines, J. Oh, M.D. Lima, S. Fang, J. Appl. Phys., 106, 124311 (2009).

Copyright AZoNano.com, MANCEF.org

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

Last Update: 14. June 2013 04:02

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit