Jedinečná schopnost grafitu vést elektřinu a zároveň odvádět nebo přenášet teplo z kritických součástí z něj dělá skvělý materiál pro elektronické aplikace včetně polovodičů, elektromotorů a dokonce i pro výrobu moderních baterií.
Grafen je to, co vědci a inženýři nazývají jedinou vrstvou grafitu na atomární úrovni, a tyto tenké vrstvy grafenu se svíjejí a používají v nanotrubičkách.To je pravděpodobně způsobeno působivou elektrickou vodivostí a výjimečnou pevností a tuhostí materiálu.
Dnešní uhlíkové nanotrubice jsou konstruovány s poměrem délky k průměru až 132 000 000:1, což je výrazně větší než jakýkoli jiný materiál.Kromě použití v nanotechnologii, která je ve světě polovodičů stále spíše novinkou, je třeba poznamenat, že většina výrobců grafitu vyrábí konkrétní druhy grafitu pro polovodičový průmysl po celá desetiletí.
2. Elektromotory, generátory a alternátory
Materiál uhlíkový grafit se také často používá v elektromotorech, generátorech a alternátorech ve formě uhlíkových kartáčů.V tomto případě je „kartáč“ zařízení, které vede proud mezi stacionárními dráty a kombinací pohyblivých částí, a je obvykle umístěno v otočné hřídeli.
3. Iontová implantace
Grafit se nyní častěji používá v elektronickém průmyslu.Používá se také v iontové implantaci, termočláncích, elektrických spínačích, kondenzátorech, tranzistorech a bateriích.
Iontová implantace je inženýrský proces, při kterém jsou ionty konkrétního materiálu urychlovány v elektrickém poli a jsou naráženy do jiného materiálu jako forma impregnace.Je to jeden ze základních procesů používaných při výrobě mikročipů pro naše moderní počítače a atomy grafitu jsou typicky jedním z typů atomů, které jsou napuštěny do těchto mikročipů na bázi křemíku.
Kromě jedinečné role grafitu při výrobě mikročipů se inovace založené na grafitu nyní používají k nahrazení tradičních kondenzátorů a tranzistorů.Podle některých výzkumníků může být grafen možnou alternativou křemíku úplně.Je 100krát tenčí než nejmenší křemíkový tranzistor, vede elektřinu mnohem efektivněji a má exotické vlastnosti, které mohou být velmi užitečné v kvantových výpočtech.Grafen byl také použit v moderních kondenzátorech.Ve skutečnosti jsou grafenové superkondenzátory údajně 20x výkonnější než tradiční kondenzátory (uvolňují 20 W/cm3) a mohou být 3x silnější než dnešní vysoce výkonné lithium-iontové baterie.
4. Baterie
Pokud jde o baterie (suché články a lithium-iontové), uhlíkové a grafitové materiály byly také nápomocné.V případě tradičního suchého článku (baterie, které často používáme v našich rádiích, baterkách, dálkových ovladačích a hodinkách), je kovová elektroda nebo grafitová tyč (katoda) obklopena vlhkou elektrolytovou pastou a obě jsou zapouzdřeny uvnitř. kovový válec.
Dnešní moderní lithium-iontové baterie také používají grafit — jako anodu.Starší lithium-iontové baterie používaly tradiční grafitové materiály, ale nyní, kdy je grafen stále dostupnější, se místo něj nyní používají grafenové anody – většinou ze dvou důvodů;1. grafenové anody lépe drží energii a 2. slibují dobu nabíjení, která je 10x rychlejší než tradiční lithium-iontová baterie.
Dobíjecí lithium-iontové baterie jsou v dnešní době stále populárnější.Nyní se často používají v našich domácích spotřebičích, přenosné elektronice, laptopech, chytrých telefonech, hybridních elektrických autech, vojenských vozidlech a také v leteckých aplikacích.
Čas odeslání: 15. března 2021