Jedinstvena sposobnost grafita da provodi električnu energiju dok odvodi ili prenosi toplotu od kritičnih komponenti čini ga odličnim materijalom za elektronske aplikacije uključujući poluvodiče, električne motore, pa čak i proizvodnju modernih baterija.
Grafen je ono što naučnici i inženjeri nazivaju jednim slojem grafita na atomskom nivou, a ovi tanki slojevi grafena se motaju i koriste u nanocevima.To je vjerovatno zbog impresivne električne provodljivosti i izuzetne čvrstoće i krutosti materijala.
Današnje ugljične nanocijevi su konstruirane s omjerom dužine i prečnika do 132.000.000:1, što je znatno veće od bilo kojeg drugog materijala.Osim što se koristi u nanotehnologiji, koja je još uvijek prilično nova u svijetu poluvodiča, treba napomenuti da većina proizvođača grafita već desetljećima proizvodi specifične vrste grafita za industriju poluvodiča.
2. Elektromotori, generatori i alternatori
Ugljični grafitni materijal se također često koristi u elektromotorima, generatorima i alternatorima u obliku karbonskih četkica.U ovom slučaju "četka" je uređaj koji provodi struju između stacionarnih žica i kombinacije pokretnih dijelova, a obično se nalazi u rotirajućoj osovini.
3. Ionska implantacija
Grafit se sada sve češće koristi u elektronskoj industriji.Koristi se u ionskoj implantaciji, termoparovima, električnim prekidačima, kondenzatorima, tranzistorima i baterijama.
Ionska implantacija je inženjerski proces u kojem se ioni određenog materijala ubrzavaju u električnom polju i udaraju u drugi materijal, kao oblik impregnacije.To je jedan od osnovnih procesa koji se koriste u proizvodnji mikročipova za naše moderne računare, a atomi grafita su tipično jedna od vrsta atoma koji se ubacuju u ove mikročipove na bazi silicija.
Osim jedinstvene uloge grafita u proizvodnji mikročipova, inovacije na bazi grafita sada se koriste za zamjenu tradicionalnih kondenzatora i tranzistora.Prema nekim istraživačima, grafen bi mogao biti moguća alternativa silicijumu.On je 100 puta tanji od najmanjeg silicijumskog tranzistora, mnogo efikasnije provodi električnu energiju i ima egzotična svojstva koja mogu biti vrlo korisna u kvantnom računarstvu.Grafen se također koristi u modernim kondenzatorima.U stvari, grafenski superkondenzatori su navodno 20 puta snažniji od tradicionalnih kondenzatora (oslobađaju 20 W/cm3), a mogu biti 3 puta jači od današnjih snažnih, litijum-jonskih baterija.
4. Baterije
Kada su u pitanju baterije (suhe ćelije i litijum-jonske), ugljični i grafitni materijali su također bili ključni ovdje.U slučaju tradicionalne suhe ćelije (baterije koje često koristimo u našim radio uređajima, baterijskim svjetiljkama, daljinskim upravljačima i satovima), metalna elektroda ili grafitna šipka (katoda) je okružena vlažnom elektrolitnom pastom, a obje su zatvorene unutar metalni cilindar.
Današnje moderne litijum-jonske baterije takođe koriste grafit — kao anodu.Starije litijum-jonske baterije koristile su tradicionalne grafitne materijale, međutim sada kada grafen postaje sve dostupniji, umesto njih se koriste grafenske anode – uglavnom iz dva razloga;1. grafenske anode bolje drže energiju i 2. obećavaju vrijeme punjenja koje je 10 puta brže od tradicionalne litijum-jonske baterije.
Punjive litijum-jonske baterije ovih dana postaju sve popularnije.Sada se često koriste u našim kućanskim aparatima, prijenosnoj elektronici, laptopima, pametnim telefonima, hibridnim električnim automobilima, vojnim vozilima, a također i u primjeni u zrakoplovstvu.
Vrijeme objave: Mar-15-2021