پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 25 |
| تعداد شماره‌ها | 960 |
| تعداد مقالات | 7,934 |
| تعداد مشاهده مقاله | 13,426,257 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 9,545,695 |
مقالۀ پژوهشی: طراحی و ساخت الکترودهای انعطاف‌پذیر گرافنی با تابش لیزر مرئی | ||
| فیزیک کاربردی ایران | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 13 اردیبهشت 1404 اصل مقاله (2.45 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22051/ijap.2025.49195.1442 | ||
| نویسندگان | ||
| هدیه پازکیان* 1؛ مریم بحرینی2؛ فاطمه رجبی3 | ||
| 1دانشیار، پژوهشکده فوتونیک و فناوری‌های کوانتومی، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران، ایران | ||
| 2استادیار، دانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران | ||
| 3دانشجو، دانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله ساخت الکترود گرافنی بر روی فیلم پلی‌ایمید با پدیده القای لیزری گرافن مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از لیزر مرئی با طول موج 445 نانومتر برای ایجاد گرافن در سطح استفاده شد. تشکیل گرافن بر روی سطح پس از تابش با استفاده از طیف‌سنجی رامان و پراش اشعه ایکس نمونه تابیده شده مورد آزمایش قرار گرفت. یک مولتیمتر الکتریکی و یک میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی اثر کمیت‌های تابش مانند توان لیزر، همپوشانی خطوط تابشدادهشده با لیزر و سرعت پایش لیزر، به ترتیب بر مقاومت الکتریکی و ریخت‌شناسی سطح استفاده شد. نتایج نشان‌دهنده تشکیل گرافن متخلخل با ساختارهای مختلف بر روی سطح با استفاده از فرآیند القای لیزری گرافن است. کمینه مقاومت الکتریکی 80 اهم با شرایط تابش مشخص بدست آمد. با این حال، از آنجایی که ریخت‌شناسی سطح کمیت مهمی بر کیفیت الکترودها در بسیاری از کاربردها چون دستگاه‌های ذخیره‌ساز انرژی است، و با توجه به نتایج این پژوهش، باید شرایط تابش را برای ایجاد الکترود با توجه به کاربرد مورد نظر بهینه کرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| القای لیزری؛ الکترود گرافنی؛ پلی‌ایمید؛ لیزر مرئی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Research Paper: Design and Fabrication of Flexible Graphene Electrode with Visible Laser | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Hediye Pazokian1؛ Maryam Bahreini2؛ Fatemeh Rajabi3 | ||
| 1Associate Professor, Photonics and quantum technologies research school, Nuclear science and technology research institute, Tehran, Iran. | ||
| 2Assistant Professor, Physics department, Iran university of science and technology, Tehran, Iran. | ||
| 3PhD Student, Physics department, Iran university of science and technology, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In this paper, the fabrication of graphene electrodes on Polyimide film with laser induced graphene phenomenon was investigated. For this purpose, a visible laser with a wavelength of 445 nm was used to create graphene on the surface. The formation of the graphene on the surface following irradiation was tested by Raman spectroscopy and X-ray diffraction of the irradiated sample. An electrical multimeter and a scanning electron microscope were used to investigate the effect of irradiation parameters such as laser power, laser irradiated lines overlapping, and laser scanning velocity on the electrical resistance and the surface morphology, respectively. The results indicate the formation of porous graphene with different structures on the surface by the laser laser-induced graphene phenomenon. The minimum electrical resistance of ~80 ohms was achieved with a specific irradiation condition. However, surface morphology is an important parameter affecting the quality of the electrodes in many applications, such as energy storage devices. According to this research, the irradiation conditions should be optimized for the formation of an electrode for the desired application. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Laser Induction, Graphene Electrode, Polyimide, Visible Laser | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] Li, X., Yu, J., Wageh, S., Al‐Ghamdi, A.A. and Xie, J., "Graphene in photocatalysis: a review," Small, 12(48), 6640-6696, 2016. https://doi.org/10.1002/smll.201600382. [2] Stoller, M.D., Park, S., Zhu, Y., An, J. and Ruoff, R.S., "Graphene-based ultracapacitors," Nano letters, 8(10), 3498-3502, 2008. https://doi.org/10.1021/nl802558y. [3] Berry, V., "Impermeability of graphene and its applications," Carbon, 62, 1-10, 2013. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2013.05.052. [4] Zhang, Z., Zhu, H., Zhang, W., Zhang, Z., Lu, J., Xu, K., Liu, Y., and Saetang, V., "A review of laser-induced graphene: From experimental and theoretical fabrication processes to emerging applications," Carbon, 214, 118356, 2023. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118356. [5] Avinash, K. and Patolsky, F., "Laser-induced graphene structures: From synthesis and applications to future prospects," Materials Today, 70, 104-136, 2023. https://doi.org/10.1016/j.mattod.2023.10.009. [6] Thaweeskulchai, T., Sakdaphetsiri, K., and Schulte, A., "Ten years of laser-induced graphene: Impact and future prospect on biomedical, healthcare, and wearable technology," Microchimica Acta, 191, 292, 2024. https://doi.org/10.1007/s00604-024-06350-z. [7] Tan, R. K. L., Reeves, S. P., Hashemi, N., Thomas, D. G., Kavak, E., Montazami, R., and Hashemi, N. N., "Graphene as a flexible electrode: review of fabrication approaches," Journal of Materials Chemistry A, 5, 17777-17803, 2017. https://doi.org/10.1039/C7TA05759H. [8] Burke, M., Larrigy, C., Vaughan, E., Paterakis, G., Sygellou, L., Quinn, A. J., Herzog, G. g., Galiotis, C., and Iacopino, D., "Fabrication and electrochemical properties of three-dimensional (3D) porous graphitic and graphenelike electrodes obtained by low-cost direct laser writing methods," ACS omega, 5, 1540-1548, 2020. https://doi/full/10.1021/acsomega.9b03418. [9] Yoon, H., Nah, J., Kim, H., Ko, S., Sharifuzzaman, M., Barman, S. C., Xuan, X., Kim, J., and Park, J. Y., "A chemically modified laser-induced porous graphene based flexible and ultrasensitive electrochemical biosensor for sweat glucose detection," Sensors and Actuators B: Chemical, 311, 127866, 2020. https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.127866. [10] Raccichini, R., Varzi, A., Wei, D., and Passerini, S., "Critical insight into the relentless progression toward graphene and graphene‐containing materials for lithium‐ion battery anodes," Advanced materials, 29(11), 1603421, 2017. https://doi.org/10.1002/adma.201603421. [11] Wang, L., Wang, Z., Bakhtiyari, A. N., and Zheng, H., "A comparative study of laser-induced graphene by CO2 infrared laser and 355 nm ultraviolet (UV) laser," Micromachines, 11(12), 1094, 2020. https://doi.org/10.3390/mi11121094. [12] Lin, J., Peng, Z., Liu, Y., Ruiz-Zepeda, F., Ye, R., Samuel, E. L., Yacaman, M. J., Yakobson, B. I., and Tour, J. M., "Laser-induced porous graphene films from commercial polymers," Nature communications, 5(1), 5714, 2014. https://doi.org/10.1038/ncomms6714. [13] Chyan, Y., Cohen, J., Wang, W., Zhang, C., and Tour, J. M., "Graphene Art," ACS Applied Nano Materials, 2(5), 3007-3011, 2019. https://doi/abs/10.1021/acsanm.9b00391. [14] Han, X., Ye, R., Chyan, Y., Wang, T., Zhang, C., Shi, L., Zhang, T., Zhao, Y., and Tour, J. M., "Laser-Induced Graphene from Wood Impregnated with Metal Salts and Use in Electrocatalysis," ACS Applied Nano Materials, 1(9), 5053-5061, 2018. https://doi/abs/10.1021/acsanm.8b01163. [15] Shokurov, A. V. and Menon, C., "Laser-Induced Graphene Electrodes for Electrochemistry Education and Research," ed: ACS Publications, 2023. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.2c01237. [16] Mulser, P. and Bauer, D., "High power laser-matter interaction", Springer Science & Business Media, 238, 2010. 10.1007/978-3-540-46065-7. [17] Yin, J., Yang, L., Yang, X., Zhu, H., Wang, D., Ke, L., Wang, Z., Wang, G., and Zeng, X., "High-power laser-matter interaction during laser powder bed fusion," Additive Manufacturing, 29, 100778, 2019. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.100778. [18] Kumar, A., Pathak, A., Kumar, A., and Kumar, A., "Physics of laser–matter interaction in laser-based manufacturing," in Laser-based technologies for sustainable manufacturing, ed: CRC Press, 45-54, 2023. [19] Malik, H. K., Laser-matter interaction for radiation and energy: CRC press, 2021. https://doi.org/10.1201/b21799. [20] Dreyfus, R., "CN temperatures above laser ablated polyimide," Applied Physics A, 55, 335-339, 1992. https://doi.org/10.1007/BF00324081. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 10 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 15 |
||
