Работното јадро на ултразвучната опрема за прскање на атомизација на графен се заснова на ефектот на кавитација на ултразвучните бранови и принципот на високи - фреквентни вибрации. Опремата е главно составена од ултразвучен генератор, трансдуцер, атомизирање на млазницата и системот за контрола на прскање.
Кога ќе се започне опремата, ултразвучниот генератор генерира високо -фреквентен електричен сигнал, кој се пренесува на трансдуцерот. Трансдуцерот обично користи пиезоелектричен керамички материјал, кој има карактеристика дека по приемот на електричниот сигнал со висока - фреквенција, може брзо да ја претвори електричната енергија во механичка енергија, создавајќи насилни вибрации до десетици илјади пати во секунда или дури и повисоки фреквенции (20kHz - 120kHz). Оваа висока - фреквенција вибрација се пренесува на атомизациската млазница. Кога растворот на графен тече низ млазницата, под моќниот ефект на ултразвучните бранови, во растворот се генерираат безброј ситни меури за кавитација. Овие меурчиња се генерираат веднаш и брзо пукаат, создавајќи силна сила на влијание, атомизирајќи го растворот на графен во екстремно фини и униформни капки со дијаметар од само неколку микрони (прилагодлив помеѓу 10 - 45μm).
За разлика од традиционалното прскање на притисок, кое се потпира на високо - гас под притисок за да се разнесе течноста во капките, процесот на формирање на капките на прскање на ултразвучно атомизација е повеќе деликатно и контролирано. Овие капки со раствор на графен со големина на микрон - се испрскаат на површината на материјалот на подлогата на стабилен и униформа начин под водство на прецизно прилагодено високо - Брзиот проток на воздух. По достигнувањето на површината на подлогата, капките се рамномерно депонирани и се шират, а како што испарува растворувачот, постепено се формира слој на обвивка за графен со униформа дебелина, густина и цврста адхезија. Преку прецизната контрола на клучните параметри, како што се ултразвучна фреквенција, моќност, брзина на проток на раствор и време на прскање, дебелината на облогата може точно да се контролира на ниво на нанометар, а опсегот на грешки може стабилно контролиран на нанометри од 3 ± 3, што обезбедува сигурна заштита за сценарија за примена со екстремно високи барања за точност на обложување.
Полиња за апликации: Овозможување иновации и развој во повеќе индустрии
Поле за електронски информации
Во производството на флексибилни електронски уреди, ултразвучната опрема за прскање на атомизација на графен игра клучна улога. Со прскање на растворот на графен рамномерно на флексибилен полимер подлога, може да се подготви транспарентен спроводлив филм со висока спроводливост и добра флексибилност. Овој филм е широко користен во производи како што се флексибилни дисплеи и електронски уреди што се носат, што овозможува да се постигне слабост, флексибилност и високи перформанси на електронски производи. На пример, во флексибилни OLED дисплеи, како електроди се користат ултразвучно испрскани проводливи филмови на графен. Во споредба со традиционалните метални електроди, не само што може да ја подобри светлосната трансмисија на екранот и да го направи дисплејот појасен, туку и да ја подобри флексибилноста на екранот и да го намали ризикот од оштетување предизвикана од свиткување. Во производството на интегрирано коло, облоги на графен може да се користат за подобрување на перформансите на дисипација на топлина на чипови. Со рамномерно прскање на графен на површината на чипот и користејќи ја неговата одлична топлинска спроводливост, топлината генерирана од чипот може брзо да се распадне, ефикасно да се намали температурата на чипот и да се подобри оперативната стабилност и животот на чипот.
Поле за складирање и конверзија на енергија
Во областа на литиумските батерии, ултразвучно прскање на раствор на графен на површината на електрода материјали може да изгради ефикасна спроводлива мрежа. Ова помага значително да се подобри спроводливоста и стапката на трансфер на електрони на електродата, а со тоа да се подобри ефикасноста на полнење и празнење и живот на циклусот на литиумската батерија. Експерименталните податоци покажуваат дека ефикасноста на полнење и празнење на електроди на литиум батерии третирани со ултразвучно прскање графен може да се зголеми за 20%- 30%, а животниот циклус на батеријата може да се прошири за 30%- 50%, што обезбедува важна техничка поддршка за промовирање на развој на литиум батерија технологија и исполнување на потребите на електрични возила, електрични станици за складирање, итн. Во полето на соларни ќелии, примена на облога на графен на површината на фотоволтаичните клетки може да ја подобри ефикасноста на апсорпцијата на светлината на батеријата и ефикасноста на преносот на полнење, со што се подобрува ефикасноста на фотоелектричната конверзија на соларни ќелии. Во исто време, високата стабилност и отпорноста на корозија на графен исто така може да го подобри животниот век на соларни ќелии во надворешни средини, да ги намали трошоците за одржување и да ја промовира ефикасната употреба и широко распространетата популаризација на сончевата енергија.
Полето за заштита и подобрување на материјалот
Во однос на заштитата на металниот материјал, по мешањето на графен со корозија - отпорни облоги, прскањето на ултразвучно атомизација на металната површина може да формира густа заштитна обвивка. Оваа обвивка не само што може ефикасно да го изолира металот од контакт со надворешниот корозивен медиум, туку и да ги искористи одличните својства на графен за подобрување на механичката јачина и отпорност на абење на облогата и значително да ја подобри отпорноста на корозијата на металните материјали во груби околини. На пример, во морското инженерство, употребата на оваа обвивка за графен за метални структурни делови, како што се бродови и платформи за дупчење на оф -шор, може во голема мерка да го прошират својот животен век и да ги намалат трошоците за одржување и замена. Во подготовката на композитни материјали, ултразвучното прскање графен може да се распрсне во матрицата материјал, да ја игра улогата на фаза на зајакнување и ефикасно да ги подобри механичките својства на композитните материјали. На пример, додавањето на ултразвучно испрсканиот графен на композитните материјали на јаглеродни влакна што се користат во воздушното поле може да ја подобри јачината и вкочанетоста на материјалот, истовремено намалувајќи ја тежината на материјалот, обезбедувајќи материјална гаранција за лесен дизајн и високиот лет за перформанси на воздушните возила.
Биомедицински поле
Во биомедицинското поле, ултразвучната опрема за прскање на атомизација на графен, исто така, покажа голем потенцијал за примена. На пример, во подготовката на носачи на лекови, раствор на графен што содржи лекови се прска на површината на наночестички преку ултразвучна атомизација за да се подготват носители на лекови со специфични функции. Овој носач може да постигне прецизна испорака и одржливо ослободување на лекови, да го подобри терапевтскиот ефект на лековите и да ги намали несаканите ефекти на лековите врз нормалните ткива. Во однос на биосензорите, со прскање на облогата на графен на површината на сензорот, може да се подобри чувствителноста и селективноста на сензорот и може да се постигне брзо и точно откривање на биолошки молекули, обезбедувајќи моќна алатка за дијагностицирање на болести и биомедицински истражувања.