ഇലക്ട്രോണിക്സ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഉപയോഗം

ഗ്രാഫീൻ എന്നത് ശാസ്ത്രജ്ഞരും എഞ്ചിനീയർമാരും ആറ്റോമിക് തലത്തിൽ ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെ ഒറ്റ പാളി എന്നാണ് വിളിക്കുന്നത്, ഈ നേർത്ത ഗ്രാഫീൻ പാളികൾ ചുരുട്ടി നാനോട്യൂബുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് ഒരുപക്ഷേ ശ്രദ്ധേയമായ വൈദ്യുതചാലകതയും വസ്തുവിന്റെ അസാധാരണമായ ശക്തിയും കാഠിന്യവും മൂലമാകാം.

ഇന്നത്തെ കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ 132,000,000:1 വരെ നീള-വ്യാസ അനുപാതത്തിലാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, ഇത് മറ്റേതൊരു മെറ്റീരിയലിനേക്കാളും വളരെ വലുതാണ്. അർദ്ധചാലകങ്ങളുടെ ലോകത്ത് ഇപ്പോഴും വളരെ പുതിയതായ നാനോ ടെക്നോളജിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനു പുറമേ, മിക്ക ഗ്രാഫൈറ്റ് നിർമ്മാതാക്കളും പതിറ്റാണ്ടുകളായി അർദ്ധചാലക വ്യവസായത്തിനായി പ്രത്യേക ഗ്രേഡുകളുള്ള ഗ്രാഫൈറ്റ് നിർമ്മിക്കുന്നുണ്ടെന്ന കാര്യം ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.

2. ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോറുകൾ, ജനറേറ്ററുകൾ, ആൾട്ടർനേറ്ററുകൾ

കാർബൺ ഗ്രാഫൈറ്റ് മെറ്റീരിയൽ ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോറുകൾ, ജനറേറ്ററുകൾ, ആൾട്ടർനേറ്ററുകൾ എന്നിവയിൽ കാർബൺ ബ്രഷുകളുടെ രൂപത്തിൽ പതിവായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ "ബ്രഷ്" എന്നത് സ്റ്റേഷണറി വയറുകൾക്കും ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങളുടെ സംയോജനത്തിനും ഇടയിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം നടത്തുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണ്, ഇത് സാധാരണയായി കറങ്ങുന്ന ഒരു ഷാഫ്റ്റിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നു.

3. അയോൺ ഇംപ്ലാന്റേഷൻ

ഇലക്ട്രോണിക്സ് വ്യവസായത്തിൽ ഇപ്പോൾ ഗ്രാഫൈറ്റ് കൂടുതൽ ആവൃത്തിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അയോൺ ഇംപ്ലാന്റേഷൻ, തെർമോകപ്പിളുകൾ, ഇലക്ട്രിക്കൽ സ്വിച്ചുകൾ, കപ്പാസിറ്ററുകൾ, ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ, ബാറ്ററികൾ എന്നിവയിലും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

അയോൺ ഇംപ്ലാന്റേഷൻ എന്നത് ഒരു എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്രക്രിയയാണ്, അവിടെ ഒരു പ്രത്യേക വസ്തുവിന്റെ അയോണുകൾ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൽ ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും ഒരു തരം ഇംപ്രെഗ്നേഷൻ എന്ന നിലയിൽ മറ്റൊരു വസ്തുവിലേക്ക് സ്വാധീനിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നമ്മുടെ ആധുനിക കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്കായി മൈക്രോചിപ്പുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയകളിൽ ഒന്നാണിത്, കൂടാതെ ഗ്രാഫൈറ്റ് ആറ്റങ്ങൾ സാധാരണയായി ഈ സിലിക്കൺ അധിഷ്ഠിത മൈക്രോചിപ്പുകളിൽ സന്നിവേശിപ്പിക്കുന്ന ആറ്റങ്ങളുടെ ഒരു തരമാണ്.

മൈക്രോചിപ്പുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെ അതുല്യമായ പങ്കിന് പുറമേ, പരമ്പരാഗത കപ്പാസിറ്ററുകൾക്കും ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്കും പകരമായി ഗ്രാഫൈറ്റ് അധിഷ്ഠിത നൂതനാശയങ്ങൾ ഇപ്പോൾ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. ചില ഗവേഷകരുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, സിലിക്കണിന് മൊത്തത്തിൽ ഒരു സാധ്യമായ ബദലായിരിക്കാം ഗ്രാഫീൻ. ഏറ്റവും ചെറിയ സിലിക്കൺ ട്രാൻസിസ്റ്ററിനേക്കാൾ 100 മടങ്ങ് കനം കുറഞ്ഞതും വൈദ്യുതി കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി കടത്തിവിടുന്നതും ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ വളരെ ഉപയോഗപ്രദമാകുന്ന വിദേശ ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്. ആധുനിക കപ്പാസിറ്ററുകളിലും ഗ്രാഫീൻ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. വാസ്തവത്തിൽ, പരമ്പരാഗത കപ്പാസിറ്ററുകളേക്കാൾ 20 മടങ്ങ് കൂടുതൽ ശക്തിയുള്ളതാണ് ഗ്രാഫൈൻ സൂപ്പർകപ്പാസിറ്ററുകൾ (20 W/cm3 പുറത്തുവിടുന്നു), ഇന്നത്തെ ഉയർന്ന പവർ ഉള്ള ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളേക്കാൾ 3 മടങ്ങ് ശക്തവുമാകാം അവ.

4. ബാറ്ററികൾ

ബാറ്ററികളുടെ കാര്യത്തിൽ (ഡ്രൈ സെല്ലും ലിഥിയം-അയോണും), കാർബൺ, ഗ്രാഫൈറ്റ് വസ്തുക്കൾ എന്നിവ ഇവിടെയും നിർണായക പങ്ക് വഹിച്ചിട്ടുണ്ട്. പരമ്പരാഗത ഡ്രൈ സെല്ലിന്റെ (നമ്മുടെ റേഡിയോകളിലും, ഫ്ലാഷ്‌ലൈറ്റുകളിലും, റിമോട്ടുകളിലും, വാച്ചുകളിലും നമ്മൾ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്ന ബാറ്ററികൾ) കാര്യത്തിൽ, ഒരു ലോഹ ഇലക്ട്രോഡ് അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് വടി (കാഥോഡ്) ഒരു നനഞ്ഞ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് പേസ്റ്റിനാൽ ചുറ്റപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, രണ്ടും ഒരു ലോഹ സിലിണ്ടറിനുള്ളിൽ പൊതിഞ്ഞിരിക്കുന്നു.

ഇന്നത്തെ ആധുനിക ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ ഗ്രാഫൈറ്റും ഉപയോഗിക്കുന്നു - ഒരു ആനോഡായി. പഴയ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ പരമ്പരാഗത ഗ്രാഫൈറ്റ് വസ്തുക്കളാണ് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്, എന്നാൽ ഇപ്പോൾ ഗ്രാഫീൻ കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ ലഭ്യമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, പകരം ഗ്രാഫീൻ ആനോഡുകൾ ഇപ്പോൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു - പ്രധാനമായും രണ്ട് കാരണങ്ങളാൽ; 1. ഗ്രാഫീൻ ആനോഡുകൾ ഊർജ്ജം നന്നായി നിലനിർത്തുന്നു, 2. പരമ്പരാഗത ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയേക്കാൾ 10 മടങ്ങ് വേഗതയുള്ള ചാർജിംഗ് സമയം ഇത് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ ഇക്കാലത്ത് കൂടുതൽ പ്രചാരത്തിലായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. നമ്മുടെ വീട്ടുപകരണങ്ങൾ, പോർട്ടബിൾ ഇലക്ട്രോണിക്സ്, ലാപ്ടോപ്പുകൾ, സ്മാർട്ട് ഫോണുകൾ, ഹൈബ്രിഡ് ഇലക്ട്രിക് കാറുകൾ, സൈനിക വാഹനങ്ങൾ, എയ്‌റോസ്‌പേസ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ എന്നിവയിലും ഇപ്പോൾ അവ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.