Grafitts unike evne til å lede elektrisitet mens den sprer eller overfører varme fra kritiske komponenter, gjør det til et flott materiale for elektronikkapplikasjoner, inkludert halvledere, elektriske motorer og til og med produksjon av moderne batterier.
Grafen er det forskere og ingeniører kaller et enkelt lag med grafitt på atomnivå, og disse tynne lagene med grafen blir rullet opp og brukt i nanorør. Dette skyldes sannsynligvis den imponerende elektriske ledningsevnen og materialets eksepsjonelle styrke og stivhet.
Dagens karbon nanorør er konstruert med et lengde-til-diameter-forhold på opptil 132 000 000:1, som er betydelig større enn noe annet materiale. Foruten å bli brukt i nanoteknologi, som fortsatt er ganske nytt i halvlederverdenen, bør det bemerkes at de fleste grafittprodusenter har laget spesifikke grafittkvaliteter for halvlederindustrien i flere tiår.
2. Elektriske motorer, generatorer og generatorer
Karbongrafittmateriale brukes også ofte i elektriske motorer, generatorer og generatorer i form av karbonbørster. I dette tilfellet er en "børste" en enhet som leder strøm mellom stasjonære ledninger og en kombinasjon av bevegelige deler, og den er vanligvis plassert i en roterende aksel.
3. Ioneimplantasjon
Grafitt brukes nå med mer frekvens i elektronikkindustrien. Den brukes også i ionimplantasjon, termoelementer, elektriske brytere, kondensatorer, transistorer og batterier.
Ioneimplantasjon er en ingeniørprosess der ioner av et bestemt materiale akselereres i et elektrisk felt og påvirkes inn i et annet materiale, som en form for impregnering. Det er en av de grunnleggende prosessene som brukes i produksjonen av mikrobrikker for våre moderne datamaskiner, og grafittatomer er typisk en av typene atomer som tilføres disse silisiumbaserte mikrobrikkene.
I tillegg til grafittens unike rolle i produksjonen av mikrobrikker, brukes nå grafittbaserte innovasjoner for å erstatte tradisjonelle kondensatorer og transistorer også. Ifølge noen forskere kan grafen være et mulig alternativ til silisium i det hele tatt. Den er 100 ganger tynnere enn den minste silisiumtransistoren, leder elektrisitet mye mer effektivt og har eksotiske egenskaper som kan være svært nyttige i kvanteberegning. Grafen har også blitt brukt i moderne kondensatorer. Faktisk er grafen-superkondensatorer visstnok 20 ganger kraftigere enn tradisjonelle kondensatorer (utløser 20 W/cm3), og de kan være 3 ganger sterkere enn dagens kraftige litium-ion-batterier.
4. Batterier
Når det gjelder batterier (tørrcelle og litium-ion), har karbon- og grafittmaterialer vært medvirkende også her. Når det gjelder en tradisjonell tørrcelle (batteriene vi ofte bruker i våre radioer, lommelykter, fjernkontroller og klokker), er en metallelektrode eller grafittstav (katoden) omgitt av en fuktig elektrolyttpasta, og begge er innkapslet i en metallsylinder.
Dagens moderne litium-ion-batterier bruker også grafitt - som en anode. Eldre litium-ion-batterier brukte tradisjonelle grafittmaterialer, men nå som grafen blir lettere tilgjengelig, brukes nå grafenanoder i stedet - hovedsakelig av to grunner; 1. grafenanoder holder energien bedre og 2. den lover en ladetid som er 10 ganger raskere enn et tradisjonelt litiumionbatteri.
Oppladbare litium-ion-batterier blir mer og mer populære i disse dager. De brukes nå ofte i våre husholdningsapparater, bærbar elektronikk, bærbare datamaskiner, smarttelefoner, hybridelektriske biler, militærkjøretøyer og også i romfartsapplikasjoner.
Innleggstid: 15. mars 2021