Grafits unika förmåga att leda elektricitet samtidigt som den avleder eller överför värme från kritiska komponenter gör det till ett utmärkt material för elektronikapplikationer inklusive halvledare, elmotorer och till och med produktion av moderna batterier.
Grafen är vad forskare och ingenjörer kallar ett enda lager grafit på atomnivå, och dessa tunna lager av grafen rullas ihop och används i nanorör. Detta beror troligen på den imponerande elektriska ledningsförmågan och materialets exceptionella styrka och styvhet.
Dagens kolnanorör är konstruerade med ett förhållande mellan längd och diameter på upp till 132 000 000:1, vilket är betydligt större än något annat material. Förutom att användas inom nanoteknik, som fortfarande är ganska nytt i halvledarvärlden, bör det noteras att de flesta grafittillverkare har tillverkat specifika kvaliteter av grafit för halvledarindustrin i årtionden.
2. Elmotorer, generatorer och generatorer
Kolgrafitmaterial används också ofta i elmotorer, generatorer och generatorer i form av kolborstar. I det här fallet är en "borste" en enhet som leder ström mellan stationära ledningar och en kombination av rörliga delar, och den är vanligtvis inrymd i en roterande axel.
3. Jonimplantation
Grafit används nu med mer frekvens inom elektronikindustrin. Det används i jonimplantation, termoelement, elektriska strömbrytare, kondensatorer, transistorer och batterier.
Jonimplantation är en teknisk process där joner av ett visst material accelereras i ett elektriskt fält och slås in i ett annat material, som en form av impregnering. Det är en av de grundläggande processerna som används i produktionen av mikrochips för våra moderna datorer, och grafitatomer är vanligtvis en av de typer av atomer som infunderas i dessa kiselbaserade mikrochips.
Förutom grafits unika roll i produktionen av mikrochips, används nu grafitbaserade innovationer för att ersätta traditionella kondensatorer och transistorer också. Enligt vissa forskare kan grafen vara ett möjligt alternativ till kisel helt och hållet. Den är 100 gånger tunnare än den minsta kiseltransistorn, leder elektricitet mycket mer effektivt och har exotiska egenskaper som kan vara mycket användbara vid kvantberäkning. Grafen har också använts i moderna kondensatorer. Faktum är att superkondensatorer av grafen är 20 gånger mer kraftfulla än traditionella kondensatorer (släpper ut 20 W/cm3), och de kan vara 3 gånger starkare än dagens kraftfulla litiumjonbatterier.
4. Batterier
När det gäller batterier (torrceller och litiumjon) har kol- och grafitmaterial varit avgörande även här. När det gäller en traditionell torrcell (batterierna vi ofta använder i våra radioapparater, ficklampor, fjärrkontroller och klockor), är en metallelektrod eller grafitstav (katoden) omgiven av en fuktig elektrolytpasta, och båda är inkapslade i en metallcylinder.
Dagens moderna litiumjonbatterier använder också grafit - som anod. Äldre litiumjonbatterier använde traditionella grafitmaterial, men nu när grafen blir mer lättillgänglig används nu grafenanoder istället - mestadels av två anledningar; 1. grafenanoder håller energi bättre och 2. den lovar en laddningstid som är 10 gånger snabbare än ett traditionellt litiumjonbatteri.
Uppladdningsbara litiumjonbatterier blir mer och mer populära i dessa dagar. De används nu ofta i våra hushållsapparater, bärbar elektronik, bärbara datorer, smarta telefoner, hybridelbilar, militärfordon och i flygtillämpningar.
Posttid: 15 mars 2021