Il-qalba tax-xogħol tat-tagħmir tal-isprejjar tal-atomizzazzjoni tal-graphene ultrasoniku hija bbażata fuq l-effett tal-cavitation tal-mewġ ultrasoniku u l-prinċipju tal-vibrazzjoni tal-frekwenza għolja. It-tagħmir huwa magħmul prinċipalment minn ġeneratur ultrasoniku, transducer, żennuna atomizzanti u sistema ta 'kontroll tal-isprejjar.
Meta t-tagħmir jinbeda, il-ġeneratur ultrasoniku jiġġenera sinjal elettriku ta 'frekwenza għolja, li huwa trasmess lit-transducer. It-transducer ġeneralment juża materjal taċ-ċeramika pjeżoelettriku, li għandu l-karatteristika li wara li jirċievi s-sinjal elettriku ta 'frekwenza għolja, jista' malajr jikkonverti l-enerġija elettrika f'enerġija mekkanika, li jiġġenera vibrazzjonijiet vjolenti ta 'sa għexieren ta' eluf ta 'drabi kull sekonda jew saħansitra frekwenzi ogħla (20kHz - 120kHz). Din il-vibrazzjoni tal-frekwenza għolja hija trażmessa għaż-żennuna atomizzanti. Meta s-soluzzjoni tal-grafena tgħaddi miż-żennuna, taħt l-effett qawwi tal-mewġ ultrasoniku, għadd ta 'bżieżaq ta' cavitation ċkejkna huma ġġenerati ġewwa s-soluzzjoni. Dawn il-bżieżaq huma ġġenerati istantanjament u jinfaqgħu malajr, li jiġġeneraw forza ta 'impatt qawwija, li atomizzaw is-soluzzjoni tal-grafena fi qtar estremament fini u uniformi b'dijametru ta' ftit mikroni biss (aġġustabbli bejn 10 - 45μm).
B'differenza mill-isprejjar tal-pressjoni tradizzjonali, li jiddependi fuq il-gass għoli - pressjoni biex jisplodi likwidu fi qtar, il-proċess ta 'formazzjoni ta' qtar ta 'bexx ultrasoniku ta' l-atomizzazzjoni huwa aktar delikat u kontrollabbli. Dawn il-qtar ta 'soluzzjoni tal-grafena mikron - daqs tal-grafena huma sprejjati fuq il-wiċċ tal-materjal tas-sottostrat b'mod stabbli u uniformi taħt il-gwida ta' fluss ta 'arja ta' veloċità aġġustat b'mod preċiż. Wara li jintlaħaq il-wiċċ tas-sottostrat, il-qtar huma depożitati u mifruxa indaqs, u hekk kif is-solvent jevapora, saff ta 'kisi tal-grafena bi ħxuna uniformi, densità u adeżjoni soda huwa ffurmat gradwalment. Permezz tal-kontroll preċiż tal-parametri ewlenin bħall-frekwenza ultrasonika, l-enerġija, ir-rata tal-fluss tas-soluzzjoni u l-ħin tal-isprejjar, il-ħxuna tal-kisi tista 'tiġi kkontrollata b'mod preċiż fil-livell tan-nanometru, u l-firxa ta' żball tista 'tiġi kkontrollata b'mod stabbli fi ± 3 nanometri, li tipprovdi protezzjoni affidabbli għal xenarji ta' applikazzjoni b'rekwiżiti ta 'preċiżjoni estremament għolja.
Oqsma ta 'Applikazzjoni: Li tippermetti l-innovazzjoni u l-iżvilupp f'industriji multipli
Qasam ta 'Informazzjoni Elettronika
Fil-manifattura ta 'apparati elettroniċi flessibbli, it-tagħmir tal-isprejjar tal-atomizzazzjoni tal-grafena ultrasoniku għandu rwol ewlieni. Billi jbexxu s-soluzzjoni tal-grafena b'mod uniformi fuq sottostrat tal-polimeru flessibbli, jista 'jiġi ppreparat film konduttiv trasparenti b'konduttività għolja u flessibilità tajba. Dan il-film jintuża ħafna fi prodotti bħal wirjiet flessibbli u apparat elettroniku li jintlibsu, li jagħmilha possibbli li tinkiseb irqaq, flessibilità u prestazzjoni għolja ta 'prodotti elettroniċi. Pereżempju, f'wirjiet OLED flessibbli, films konduttivi tal-grafena sprejjati b'mod ultrasonikament jintużaw bħala elettrodi. Meta mqabbel ma 'elettrodi tradizzjonali tal-metall, mhux biss jista' jtejjeb it-trasmittanza tad-dawl tal-iskrin u jagħmel il-wiri aktar ċar, iżda jsaħħaħ ukoll il-flessibilità tal-iskrin u jnaqqas ir-riskju ta 'ħsara kkawżata mill-liwi. Fil-manifattura taċ-ċirkwiti integrati, kisi tal-grafena jista 'jintuża biex itejjeb il-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana taċ-ċipep. Billi jbexxu l-grafena indaqs fuq il-wiċċ taċ-ċippa u juża l-konduttività termali eċċellenti tiegħu, is-sħana ġġenerata miċ-ċippa tista 'tinħela malajr, tnaqqas b'mod effettiv it-temperatura taċ-ċippa u ttejjeb l-istabbiltà operattiva u l-ħajja taċ-ċippa.
Qasam tal-Ħażna tal-Enerġija u l-Konverżjoni
Fil-qasam tal-batteriji tal-litju, il-bexx ultrasoniku tas-soluzzjoni tal-grafena fuq il-wiċċ tal-materjali tal-elettrodi jista 'jibni netwerk konduttiv effiċjenti. Dan jgħin biex itejjeb b'mod sinifikanti l-konduttività u r-rata ta 'trasferiment ta' elettroni ta 'l-elettrodu, u b'hekk ittejjeb l-effiċjenza tal-iċċarġjar u l-ħatt u l-ħajja taċ-ċiklu tal-batterija tal-litju. Dejta sperimentali turi li l-effiċjenza tal-iċċarġjar u l-ħatt tal-elettrodi tal-batterija tal-litju ttrattati bi sprej ultrasoniku tal-grafena tista 'tiżdied b'20% - 30%, u l-ħajja taċ-ċiklu tal-batterija tista' tiġi estiża bi 30% - 50%, li tipprovdi appoġġ tekniku importanti għall-promozzjoni tal-iżvilupp tat-teknoloġija tal-batterija tal-litju u tissodisfa l-bżonnijiet ta 'vetturi elettriċi, stazzjonijiet tal-ħażna tal-enerġija, eċċ. Fil-qasam taċ-ċelloli solari, l-applikazzjoni tal-kisi tal-grafena fuq il-wiċċ taċ-ċelloli fotovoltajċi tista 'ttejjeb l-effiċjenza tal-assorbiment tad-dawl tal-batterija u l-effiċjenza tat-trasferiment tal-ħlas, u b'hekk ittejjeb l-effiċjenza tal-konverżjoni fotoelettrika taċ-ċelloli solari. Fl-istess ħin, l-istabbiltà għolja u r-reżistenza għall-korrużjoni tal-grafena tista 'wkoll ittejjeb il-ħajja tas-servizz taċ-ċelloli solari f'ambjenti ta' barra, tnaqqas l-ispejjeż tal-manutenzjoni, u tippromwovi l-użu effiċjenti u l-popolarizzazzjoni mifruxa ta 'l-enerġija solari.
Protezzjoni tal-materjal u kamp ta 'titjib
F'termini ta 'protezzjoni tal-materjal tal-metall, wara li tħallat il-grafena mal-korrużjoni - kisi reżistenti, l-isprejjar tal-atomizzazzjoni ultrasoniku fuq il-wiċċ tal-metall jista' jifforma kisi protettiv dens. Dan il-kisi jista 'mhux biss jiżola b'mod effettiv il-metall mill-kuntatt mal-mezz korrużiv estern, iżda wkoll juża l-proprjetajiet eċċellenti tal-grafena biex itejjeb is-saħħa mekkanika u r-reżistenza għall-ilbies tal-kisi, u jtejjeb b'mod sinifikanti r-reżistenza għall-korrużjoni tal-korrużjoni tal-materjali tal-metall f'ambjenti ħorox. Pereżempju, fl-inġinerija tal-baħar, l-użu ta 'dan il-kisi tal-grafena għal partijiet strutturali tal-metall bħal vapuri u pjattaformi tat-tħaffir barra mill-kosta jista' jestendi ħafna l-ħajja tas-servizz tagħhom u jnaqqas l-ispejjeż ta 'manutenzjoni u sostituzzjoni. Fil-preparazzjoni ta 'materjali komposti, grafena ultrasoniku sprejjata tista' tkun imxerrda b'mod uniformi fil-materjal tal-matriċi, għandha r-rwol tat-tisħiħ tal-fażi, u ttejjeb b'mod effettiv il-proprjetajiet mekkaniċi ta 'materjali komposti. Pereżempju, iż-żieda ta 'graphene sprejjat b'mod ultrasonikament ma' materjali komposti tal-fibra tal-karbonju użati fil-kamp aerospazjali tista 'ttejjeb is-saħħa u l-ebusija tal-materjal, filwaqt li tnaqqas il-piż tal-materjal, li tipprovdi garanzija materjali għad-disinn ħafif u t-titjira għolja ta' vetturi aerospazjali.
Qasam bijomediku
Fil-kamp bijomediku, it-tagħmir tal-isprejjar tal-atomizzazzjoni tal-grafena ultrasoniku wera wkoll potenzjal ta 'applikazzjoni kbir. Pereżempju, fit-tħejjija tat-trasportaturi tad-droga, soluzzjoni tal-grafena li fiha drogi hija mbexxa fuq il-wiċċ tan-nanopartiċelli permezz ta 'atomizzazzjoni ultrasoniku biex tipprepara trasportaturi ta' mediċini b'funzjonijiet speċifiċi. Dan it-trasportatur jista 'jikseb konsenja preċiża u rilaxx sostnut ta' mediċini, itejjeb l-effett terapewtiku tal-mediċini, u jnaqqas l-effetti sekondarji tal-mediċini fuq tessuti normali. F'termini ta 'bijosensuri, billi jbexxu kisi tal-grafena fuq il-wiċċ tas-senser, is-sensittività u s-selettività tas-senser jistgħu jitjiebu, tista' tinkiseb sejbien rapidu u preċiż ta 'molekuli bijoloġiċi, li jipprovdi għodda qawwija għad-dijanjosi tal-mard u riċerka bijomedika.