Як отримати максимум користі від тепла для виробництва карбонових нанотрубок
Під час вирощування карбонових нанотрубок на пластинах необхідне значне кількість тепла. Але справа не лише у збільшенні потужності нагрівача. Якщо енергія розсіюється всюди, це означає марнування енергії та нерівномірний розвиток нанотрубок.
Саме тут на допомогу приходять відбивачі, покриті золотом. Замість того, щоб дозволяти енергії розсіюватися, ми використовуємо їх для спрямування кожного ватта інфрачервоного тепла саме туди, де це потрібно – на саму пластину.
Чому саме золото?
Більшість стандартних відбивачів поглинають занадто багато енергії. Золото ж є чудовим засобом для відбиття інфрачервоного випромінювання. Енергія не розсіюється по стінках камери, а повертається прямо на пластину. Це створює інтенсивну, концентровану теплову зону. Найкраще те, що можна досягти значно вищої температури на пластині, не витрачаючи при цьому багато енергії.
Правильний формат відбивача
Фізика буде функціонувати ефективно лише тоді, коли форма відбивача відповідає способу випромінювання енергії нагрівачем. Ми витрачаємо багато часу на налаштування фокусу, щоб тепло рівномірно потрапляло на всю пластину. Жодних „холодних точок“. Жодних проблем під час вирощування нанотрубок. Лише чиста, рівномірна поверхня.
Але є одна застереження: необхідно контролювати процес охолодження. Коли така кількість енергії концентрується в одній точці, область навколо нагрівача швидко нагрівається. Якщо система охолодження не справляється з цим завданням, можуть виникнути проблеми з відбивачами чи герметичністю. Це компроміс, який необхідно враховувати.
Ефективне використання в лабораторії
Ми створили ці відбивачі як просту заміну для радіаційних нагрівачів, які ви, ймовірно, вже використовуєте. Як тільки ви перейдете на версію з золотим покриттям, ви помітите значне скорочення часу досягнення потрібної температури. Це означає, що ви зможете обробити більше пластин за один день.
Справа не лише у додаванні більше тепла. Справа у правильному спрямуванні цього тепла. Таким чином досягається більш чіткий тепловий градієнт, а процес вирощування нанотрубок буде завжди однаковим.