La unika kapablo de grafito kondukti elektron dum disipado aŭ transdonado de varmo for de kritikaj komponantoj igas ĝin bonega materialo por elektronikaj aplikoj, inkluzive de duonkonduktaĵoj, elektromotoroj, kaj eĉ la produktado de modernaj baterioj.
Grafeno estas tio, kion sciencistoj kaj inĝenieroj nomas ununura tavolo de grafito je la atomnivelo, kaj ĉi tiuj maldikaj tavoloj de grafeno estas kunvolvitaj kaj uzataj en nanotuboj. Ĉi tio verŝajne ŝuldiĝas al la impona elektra konduktiveco kaj la escepta forto kaj rigideco de la materialo.
Hodiaŭaj karbonaj nanotuboj estas konstruitaj kun longo-diametra proporcio de ĝis 132,000,000:1, kio estas signife pli granda ol iu ajn alia materialo. Krom esti uzataj en nanoteknologio, kiu estas ankoraŭ sufiĉe nova en la mondo de duonkonduktaĵoj, oni notu, ke la plej multaj grafito-fabrikistoj jam de jardekoj fabrikas specifajn gradojn de grafito por la duonkonduktaĵa industrio.
2. Elektraj motoroj, generatoroj kaj alterngeneratoroj
Karbona grafita materialo ankaŭ estas ofte uzata en elektromotoroj, generatoroj kaj alterngeneratoroj en la formo de karbonbrosoj. En ĉi tiu kazo, "broso" estas aparato, kiu konduktas kurenton inter senmovaj dratoj kaj kombinaĵo de movaj partoj, kaj ĝi kutime estas enhavita en rotacianta ŝafto.
3. Jona Implantado
Grafito nun estas uzata pli ofte en la elektronika industrio. Ĝi estas uzata en jona implantado, termokuploj, elektraj ŝaltiloj, kondensatoroj, transistoroj kaj ankaŭ baterioj.
Jona implantado estas inĝeniera procezo, kie jonoj de specifa materialo estas akcelitaj en elektra kampo kaj estas kunpremitaj en alian materialon, kiel formo de impregnado. Ĝi estas unu el la fundamentaj procezoj uzataj en la produktado de mikroĉipoj por niaj modernaj komputiloj, kaj grafatomoj estas tipe unu el la specoj de atomoj, kiuj estas enmetitaj en ĉi tiujn silicibazitajn mikroĉipojn.
Krom la unika rolo de grafito en la produktado de mikroĉipoj, grafito-bazitaj novigoj nun estas uzataj por anstataŭigi tradiciajn kondensatorojn kaj transistorojn ankaŭ. Laŭ iuj esploristoj, grafeno povus esti ebla alternativo al silicio entute. Ĝi estas 100-oble pli maldika ol la plej malgranda silicio-transistoro, konduktas elektron multe pli efike, kaj havas ekzotikajn ecojn, kiuj povas esti tre utilaj en kvantuma komputado. Grafeno ankaŭ estis uzata en modernaj kondensatoroj. Fakte, grafenaj superkondensatoroj estas supozeble 20-oble pli potencaj ol tradiciaj kondensatoroj (liberigante 20 W/cm³), kaj ili eble estas 3-oble pli fortaj ol la hodiaŭaj altpotencaj litio-jonaj baterioj.
4. Baterioj
Kiam temas pri baterioj (sekĉelaj kaj litio-jonaj), karbonaj kaj grafitaj materialoj ankaŭ estis instrumentaj ĉi tie. En la kazo de tradicia sekĉela (la baterioj, kiujn ni ofte uzas en niaj radioj, torĉlampoj, teleregiloj kaj horloĝoj), metala elektrodo aŭ grafita stango (la katodo) estas ĉirkaŭita de humida elektrolita pasto, kaj ambaŭ estas enkapsuligitaj ene de metala cilindro.
Hodiaŭaj modernaj litio-jonaj baterioj ankaŭ uzas grafiton — kiel anodon. Pli malnovaj litio-jonaj baterioj uzis tradiciajn grafitajn materialojn, tamen nun kiam grafeno fariĝas pli facile havebla, grafenaj anodoj nun estas uzataj anstataŭe — plejparte pro du kialoj; 1. grafenaj anodoj pli bone tenas energion kaj 2. ĝi promesas ŝargan tempon 10-oble pli rapidan ol tradicia litio-jona baterio.
Reŝargeblaj litio-jonaj baterioj fariĝas pli kaj pli popularaj nuntempe. Ili nun ofte estas uzataj en niaj hejmaj aparatoj, porteblaj elektronikaĵoj, tekokomputiloj, inteligentaj telefonoj, hibridaj elektraj aŭtoj, militaj veturiloj, kaj ankaŭ en aerspacaj aplikoj.
Afiŝtempo: 15-a de marto 2021