Как максимально эффективно использовать тепло для производства углеродных нанотрубок
Если вы выращиваете углеродные нанотрубки на пластинах, вы уже знаете, с какими трудностями это связано. Необходима очень высокая плотность тепла, причем она должна быть точно контролируемой. Нет ничего хуже, чем тратить энергию впустую, или, что ещё хуже, когда эта энергия расходуется не на процесс выращивания нанотрубок, а на элементы оборудования.
Поэтому мы используем отражатели, покрытые золотом.
Почему именно золото?
Это может показаться странным, но на самом деле это просто результат применения законов физики. Большинство стандартных отражателей поглощают слишком много энергии. Золото же отлично отражает инфракрасное излучение. Покрывая комнату для выращивания нанотрубок золотом, мы фактически «заставляем» фотоны возвращаться обратно к цели.
Результат? Получается зона сосредоточенного тепла. Вам не нужно повышать мощность источника питания, чтобы добиться желаемого результата; достаточно просто не тратить впустую имеющееся тепло.
Борьба с «холодными зонами»
При выращивании углеродных нанотрубок крайне важна стабильность температуры. Если градиент температуры не соответствует требованиям, то нанотрубки будут расти неравномерно. Это настоящий кошмар.
Отражатели из золота помогают устранить такие несоответствия. Но есть один нюанс: необходимо правильно подобрать форму отражателя. Если кривизна отражателя не соответствует фокусному пункту лампы, это может привести к повреждению краев пластины. Всё дело в балансе.
Компромиссы (ведь ничто не идеально)
У золота есть один недостаток — оно мягкое. Оно может поцарапаться, а также окисляться при загрязнении комнаты для выращивания нанотрубок. Пожалуйста, избегайте использования абразивных средств для очистки поверхностей из золота. Даже небольшая царапина может повлиять на распределение излучения.
Ещё один совет: если вы переходите на такую систему, следите за скоростью нагрева. Поскольку золото значительно повышает эффективность передачи тепла, старые параметры термического режима могут привести к слишком высоким температурам. Вам потребуется использовать контроллер типа PID с замкнутым циклом управления и перенастроить параметры питания. В противном случае вы просто можете повредить саму пластину.