Conjuntos de Nanotube do Carbono para a Dissipação Sadia da Geração e de Calor

pelo Dr. Mikhail Kozlov

Mikhail Kozlov, Carter Haines, Jiyoung Oh, Marcio Lima, Colmilho de Shaoli, Instituto de NanoTech, Universidade do Texas em Dallas
Autor Correspondente: Mikhail.Kozlov@utdallas.edu

Sumário

As respostas thermo e photoacoustic Fortes foram detectadas para disposições alinhadas de florestas multi-muradas do nanotube do carbono (MWNT) e de folhas desenhadas contínuas de MWNT. Quando caloroso a corrente alternada de utilização ou um laser próximo-IR modulado em 100-20 000 Hertz de escala, os conjuntos do nanotube geraram o som alto, audível, com a pressão sadia mais alta que está sendo detectada das folhas de MWNT. Uma avaliação de distorções não-lineares do sinal thermoacoustic revelou um comportamento altamente peculiar dos terceiros e quartos harmónicos produzidos das florestas crescidas em bolachas de silicone. As peculiaridades eram florestas para breve especialmente pronunciadas e podem ser associadas com a transferência térmica da camada de MWNT à carcaça. As dependências podem ser usadas avaliando propriedades de relações térmicas, em particular, aqueles baseados em nanotubes do carbono. As folhas investigadas do nanotube podem ser anexadas a toda a superfície (por exemplo, parede de um apartamento) fazendo o active da superfície acùstica. Podem igualmente ser anexados aos indicadores das construções e dos carros e podem ser usados para o cancelamento activo do ruído em ambientes ruidosos. Devido ao bom acoplamento com o ar circunvizinho, as folhas e as florestas de MWNT podem ser usadas para a dissipação do calor produzida por vários dispositivos electrónicos. Podem facilmente ser modelados em tal maneira, de que em cima da exploração com um raio laser, o teste padrão gera um som característico e pode conseqüentemente ser empregado usou-se para códigos de barras acùstica legíveis.

Introdução

As propriedades Notáveis dos conjuntos do nanotube do carbono (florestas, folhas, fios) são esperadas conduzir a uma variedade de aplicações. Tem-se relatado recentemente1 que as folhas multi-muradas autônomas do nanotube do carbono (MWNT) geram o som quando calorosos com corrente alternada (ac).

As propriedades de Thermoacoustic (TA ou actual conduzida) são relacionadas (PA ou radiação de laser conduzida) ao comportamento photoacoustic extensamente estudado. A fim verificar se o desempenho proeminente deste material incomum pode ser conseguido com a excitação do laser, nós realizamos as medidas TA-PA comparativas das únicas (S1) e folhas multilayer de MWNT (S2-S10) [2]. Nós igualmente descobrimos que os sinais bastante fortes de TA e do PA podem ser gerados pelas disposições verticalmente alinhadas de MWNTs (floresta de MWNT) crescidas em bolachas de silicone. Apesar de suas diferenças topológicas das folhas, aquecer as florestas com corrente alternada ou um raio laser modulado na escala de freqüência audio produziu um sinal acústico que pudesse ser ouvido pela orelha ou ser detectado com um microfone. Nós igualmente executamos medidas de distorções não-lineares do sinal de TA e descobrimo-las que o comportamento altamente peculiar dos terceiros e quartos harmónicos produzidos por florestas da tensão C.A.-C.C. faz a varredura [2]. Os dados relatados podem encontrar aplicações nos dispositivos para a geração e manipulação sadia, aquecimento, e refrigerar.

Resultados

As disposições Alinhadas de MWNTs (floresta de MWNT) foram crescidas pela técnica convencional do depósito de vapor químico em bolachas de silicone e tiveram alturas do aproximadamente µm 32, 138, e 233 (etiquetado F32, F138, e F233). As folhas de MWNT foram fabricadas puxando um sidewall da floresta no sentido do plano da amostra, Figura 1A.


Figure1: Floresta de MWNT em processo da conversão na folha de MWNT (a). A pressão Sadia gerada pelas folhas de MWNT (S1-S10) e pelas florestas de MWNT (F32-F233) sujeitou à excitação de TA (b). Os dados foram tomados em 5000 Hertz, para o primeiro harmónico do sinal acústico.

A pressão sadia gerada pelas folhas de MWNT e pelas florestas de MWNT sujeitadas à excitação de TA é mostrada na Figura 1B. As intensidades de TA foram normalizadas pela energia eléctrica fornecida. A eficiência de TA (pressão sadia pelo watt da potência de entrada) era a mais alta para a única folha da camada MWNT: aproximadamente 820 mPa/W (92 dB/W). Embora a pressão sadia gerada pela amostra multilayer em nossas experiências fosse aproximadamente proporcional ao número de camadas, a eficiência de conversão para as amostras multilayer deixadas cair bastante significativamente, a aproximadamente 63% para S10 em comparação ao S1. Isto podia ser causado por algum aumento na densidade da folha no conjunto multilayer.

A pressão sadia de TA para as florestas investigadas de MWNT era comparável àquela para a amostra S1. Contudo, a eficiência da geração sadia por florestas foi encontrada para ser mais baixa do que a eficiência das folhas de MWNT. O valor o mais alto foi gravado da floresta F138: 153 mPa/W (78 dB/W), que é 19% a eficiência da amostra S1. Esta diferença pode ser causada pela densidade de uma floresta substancialmente mais alta comparada com a densidade de folhas de MWNT.


Referências

  1. L. Xiao, Z. Chen, C. Feng, L. Liu, Z. - Q. Bai, Y. Wang, L. Qian, Y. Zhang, Q. Li, K. Jiang, e S. Ventilador, Lett Nano. 8, 4539 (2008).
  2. M.E. Kozlov, C.S. Haines, J. Oh, M.D. Lima, S. Colmilho, 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 04:37

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