Unikalus grafito gebėjimas praleisti elektrą, išsklaidant arba perduodant šilumą nuo svarbiausių komponentų, daro jį puikia medžiaga elektronikos reikmėms, įskaitant puslaidininkius, elektros variklius ir net šiuolaikinių baterijų gamybą.
Grafenas yra tai, ką mokslininkai ir inžinieriai vadina vienu grafito sluoksniu atominiame lygmenyje, o šie ploni grafeno sluoksniai yra suvyniojami ir naudojami nanovamzdeliuose. Tai greičiausiai lemia įspūdingas elektrinis laidumas ir išskirtinis medžiagos stiprumas bei standumas.
Šiandieniniai anglies nanovamzdeliai yra pagaminti taip, kad jų ilgio ir skersmens santykis siekia iki 132 000 000:1, o tai yra žymiai daugiau nei bet kurios kitos medžiagos. Be to, kad jie naudojami nanotechnologijose, kurios puslaidininkių pasaulyje vis dar yra gana nauja sritis, reikėtų pažymėti, kad dauguma grafito gamintojų jau dešimtmečius gamina specifines grafito rūšis puslaidininkių pramonei.
2. Elektros varikliai, generatoriai ir kintamosios srovės generatoriai
Anglies grafito medžiaga taip pat dažnai naudojama elektros varikliuose, generatoriuose ir kintamosios srovės generatoriuose anglies šepetėlių pavidalu. Šiuo atveju „šepetys“ yra įtaisas, kuris praleidžia srovę tarp nejudančių laidų ir judančių dalių derinio, ir paprastai yra įmontuotas besisukančiame velene.
3. Jonų implantacija
Grafitas dabar vis dažniau naudojamas elektronikos pramonėje. Jis naudojamas jonų implantacijoje, termoelementuose, elektros jungikliuose, kondensatoriuose, tranzistoriuose ir baterijose.
Jonų implantacija yra inžinerinis procesas, kurio metu tam tikros medžiagos jonai yra greitinami elektriniame lauke ir smūgiuojami į kitą medžiagą, taip sukuriant impregnavimo formą. Tai vienas iš pagrindinių procesų, naudojamų gaminant šiuolaikinių kompiuterių mikroschemas, o grafito atomai paprastai yra vienas iš atomų tipų, kurie įterpiami į šias silicio pagrindu pagamintas mikroschemas.
Be unikalaus grafito vaidmens mikroschemų gamyboje, grafito pagrindu sukurtos inovacijos dabar naudojamos ir tradiciniams kondensatoriams bei tranzistoriams pakeisti. Kai kurių tyrėjų teigimu, grafenas gali būti visiškai įmanoma silicio alternatyva. Jis yra 100 kartų plonesnis už mažiausią silicio tranzistorių, daug efektyviau praleidžia elektrą ir pasižymi egzotiškomis savybėmis, kurios gali būti labai naudingos kvantiniuose skaičiavimuose. Grafenas taip pat buvo naudojamas šiuolaikiniuose kondensatoriuose. Iš tiesų, manoma, kad grafeno superkondensatoriai yra 20 kartų galingesni nei tradiciniai kondensatoriai (išskiriantys 20 W/cm3) ir gali būti 3 kartus galingesni nei šiandieninės didelės galios ličio jonų baterijos.
4. Baterijos
Kalbant apie baterijas (sausas ir ličio jonų), anglies ir grafito medžiagos taip pat buvo labai svarbios. Tradicinių sausų elementų (baterijų, kurias dažnai naudojame savo radijuose, žibintuvėliuose, nuotolinio valdymo pultuose ir laikrodžiuose) atveju metalinis elektrodas arba grafito strypas (katodas) yra apsuptas drėgnos elektrolito pastos, ir abu yra įkapsuliuoti metaliniame cilindre.
Šiandienos moderniose ličio jonų baterijose kaip anodas taip pat naudojamas grafitas. Senesnėse ličio jonų baterijose buvo naudojamos tradicinės grafito medžiagos, tačiau dabar, kai grafenas tampa lengviau prieinamas, vietoj jo naudojami grafeno anodai – daugiausia dėl dviejų priežasčių: 1. grafeno anodai geriau išlaiko energiją ir 2. jie žada 10 kartų greitesnį įkrovimo laiką nei tradicinės ličio jonų baterijos.
Įkraunamos ličio jonų baterijos šiomis dienomis tampa vis populiaresnės. Jos dabar dažnai naudojamos buitiniuose prietaisuose, nešiojamojoje elektronikoje, nešiojamuosiuose kompiuteriuose, išmaniuosiuose telefonuose, hibridiniuose elektriniuose automobiliuose, karinėse transporto priemonėse ir aviacijos bei kosmoso reikmenyse.
Įrašo laikas: 2021 m. kovo 15 d.