Jedinstvena sposobnost grafita da provodi električnu energiju dok odvodi ili prenosi toplinu dalje od kritičnih komponenti čini ga odličnim materijalom za elektroničke aplikacije uključujući poluvodiče, električne motore, pa čak i proizvodnju modernih baterija.
Grafen je ono što znanstvenici i inženjeri nazivaju jednim slojem grafita na atomskoj razini, a ti tanki slojevi grafena se motaju i koriste u nanocijevi.To je vjerojatno zbog impresivne električne vodljivosti i iznimne čvrstoće i krutosti materijala.
Današnje ugljične nanocijevi konstruirane su s omjerom duljine i promjera 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 izrađuje posebne vrste grafita za industriju poluvodiča.
2. Elektromotori, generatori i alternatori
Ugljični grafitni materijal također se često koristi u elektromotorima, generatorima i alternatorima u obliku ugljičnih 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 elektroničkoj industriji.Također se koristi u ionskoj implantaciji, termoelementima, 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 temeljnih procesa koji se koriste u proizvodnji mikročipova za naša moderna računala, a atomi grafita obično su jedna od vrsta atoma koji se ulijevaju u ove mikročipove na bazi silicija.
Osim jedinstvene uloge grafita u proizvodnji mikročipova, inovacije na bazi grafita sada se koriste i za zamjenu tradicionalnih kondenzatora i tranzistora.Prema nekim istraživačima, grafen bi mogao biti moguća alternativa siliciju.On je 100 puta tanji od najmanjeg silicijskog tranzistora, mnogo učinkovitije provodi električnu energiju i ima egzotična svojstva koja mogu biti vrlo korisna u kvantnom računanju.Grafen se također koristio u modernim kondenzatorima.Zapravo, grafenski superkondenzatori su navodno 20 puta snažniji od tradicionalnih kondenzatora (oslobađaju 20 W/cm3), a mogli bi biti 3 puta jači od današnjih snažnih, litij-ionskih baterija.
4. Baterije
Kada je riječ o baterijama (suhe ćelije i litij-ionski), ugljični i grafitni materijali su također bili ključni ovdje.U slučaju tradicionalne suhe ćelije (baterije koje često koristimo u našim radijima, svjetiljkama, daljinskim upravljačima i satovima), metalna elektroda ili grafitna šipka (katoda) okružena je vlažnom elektrolitnom pastom, a obje su zatvorene unutar metalni cilindar.
Današnje moderne litij-ionske baterije također koriste grafit — kao anodu.Starije litij-ionske baterije koristile su tradicionalne grafitne materijale, međutim sada kada grafen postaje sve dostupniji, umjesto 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 litij-ionske baterije.
Punjive litij-ionske baterije danas su sve popularnije.Danas se često koriste u našim kućanskim aparatima, prijenosnoj elektronici, prijenosnim računalima, pametnim telefonima, hibridnim električnim automobilima, vojnim vozilima, a također i u zrakoplovnim aplikacijama.
Vrijeme objave: 15.03.2021