ഇലക്ട്രോണിക്സ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് ഉപയോഗം

ആറ്റോമിക തലത്തിൽ ഗ്രാഫൈറ്റിൻ്റെ ഒരൊറ്റ പാളിയെ ശാസ്ത്രജ്ഞരും എഞ്ചിനീയർമാരും വിളിക്കുന്നത് ഗ്രാഫീൻ ആണ്, കൂടാതെ ഗ്രാഫീൻ്റെ ഈ നേർത്ത പാളികൾ ചുരുട്ടി നാനോട്യൂബുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് ആകർഷണീയമായ വൈദ്യുതചാലകതയും മെറ്റീരിയലിൻ്റെ അസാധാരണമായ ശക്തിയും കാഠിന്യവും മൂലമാകാം.

ഇന്നത്തെ കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ 132,000,000:1 വരെ നീളവും വ്യാസവും ഉള്ള അനുപാതത്തിലാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, ഇത് മറ്റേതൊരു പദാർത്ഥത്തേക്കാളും വളരെ വലുതാണ്. അർദ്ധചാലകങ്ങളുടെ ലോകത്ത് ഇപ്പോഴും പുതുമയുള്ള നാനോടെക്നോളജിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനു പുറമേ, മിക്ക ഗ്രാഫൈറ്റ് നിർമ്മാതാക്കളും പതിറ്റാണ്ടുകളായി അർദ്ധചാലക വ്യവസായത്തിനായി ഗ്രാഫൈറ്റിൻ്റെ പ്രത്യേക ഗ്രേഡുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നുണ്ടെന്ന കാര്യം ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.

2. ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോറുകൾ, ജനറേറ്ററുകൾ, ആൾട്ടർനേറ്ററുകൾ

കാർബൺ ഗ്രാഫൈറ്റ് മെറ്റീരിയൽ ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോറുകൾ, ജനറേറ്ററുകൾ, കാർബൺ ബ്രഷുകളുടെ രൂപത്തിൽ ആൾട്ടർനേറ്ററുകൾ എന്നിവയിലും പതിവായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സ്റ്റേഷണറി വയറുകളും ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങളുടെ സംയോജനവും തമ്മിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം നടത്തുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണ് "ബ്രഷ്", ഇത് സാധാരണയായി കറങ്ങുന്ന ഷാഫ്റ്റിൽ സൂക്ഷിക്കുന്നു.

3. അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ

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

അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ എന്നത് ഒരു എഞ്ചിനീയറിംഗ് പ്രക്രിയയാണ്, അവിടെ ഒരു പ്രത്യേക മെറ്റീരിയലിൻ്റെ അയോണുകൾ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൽ ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും മറ്റൊരു മെറ്റീരിയലിലേക്ക് സ്വാധീനിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നമ്മുടെ ആധുനിക കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്കായി മൈക്രോചിപ്പുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയകളിൽ ഒന്നാണിത്, കൂടാതെ ഗ്രാഫൈറ്റ് ആറ്റങ്ങൾ സാധാരണയായി ഈ സിലിക്കൺ അധിഷ്ഠിത മൈക്രോചിപ്പുകളിലേക്ക് സന്നിവേശിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന തരത്തിലുള്ള ആറ്റങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്.

മൈക്രോചിപ്പുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഗ്രാഫൈറ്റിൻ്റെ അതുല്യമായ പങ്ക് കൂടാതെ, പരമ്പരാഗത കപ്പാസിറ്ററുകൾക്കും ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾക്കും പകരമായി ഗ്രാഫൈറ്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള നവീകരണങ്ങൾ ഇപ്പോൾ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ചില ഗവേഷകരുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, ഗ്രാഫീൻ സിലിക്കണിന് മൊത്തത്തിൽ ഒരു ബദലായിരിക്കാം. ഇത് ഏറ്റവും ചെറിയ സിലിക്കൺ ട്രാൻസിസ്റ്ററിനേക്കാൾ 100 മടങ്ങ് കനംകുറഞ്ഞതാണ്, വൈദ്യുതി കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി നടത്തുന്നു, കൂടാതെ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ വളരെ ഉപയോഗപ്രദമായ വിദേശ ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്. ആധുനിക കപ്പാസിറ്ററുകളിലും ഗ്രാഫീൻ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. വാസ്തവത്തിൽ, ഗ്രാഫീൻ സൂപ്പർകപ്പാസിറ്ററുകൾ പരമ്പരാഗത കപ്പാസിറ്ററുകളേക്കാൾ 20 മടങ്ങ് കൂടുതൽ ശക്തമാണ് (20 W/cm3 റിലീസ് ചെയ്യുന്നു), മാത്രമല്ല അവ ഇന്നത്തെ ഉയർന്ന ശക്തിയുള്ള ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളേക്കാൾ 3 മടങ്ങ് ശക്തമായിരിക്കാം.

4. ബാറ്ററികൾ

ബാറ്ററികളുടെ കാര്യത്തിൽ (ഡ്രൈ സെല്ലും ലിഥിയം-അയണും) കാർബണും ഗ്രാഫൈറ്റും ഇവിടെയും സഹായകമാണ്. ഒരു പരമ്പരാഗത ഡ്രൈ സെല്ലിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ (നമ്മുടെ റേഡിയോകളിലും ഫ്ലാഷ്‌ലൈറ്റുകളിലും റിമോട്ടുകളിലും വാച്ചുകളിലും നമ്മൾ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്ന ബാറ്ററികൾ), ഒരു ലോഹ ഇലക്‌ട്രോഡ് അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രാഫൈറ്റ് വടി (കാഥോഡ്) ഒരു നനഞ്ഞ ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റ് പേസ്റ്റ് കൊണ്ട് ചുറ്റപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, രണ്ടും ഉള്ളിൽ പൊതിഞ്ഞിരിക്കുന്നു. ഒരു ലോഹ സിലിണ്ടർ.

ഇന്നത്തെ ആധുനിക ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ ഗ്രാഫൈറ്റും ഉപയോഗിക്കുന്നു - ഒരു ആനോഡായി. പഴയ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ പരമ്പരാഗത ഗ്രാഫൈറ്റ് സാമഗ്രികൾ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു, എന്നാൽ ഇപ്പോൾ ഗ്രാഫീൻ കൂടുതൽ സുലഭമായി ലഭ്യമാകുന്നതിനാൽ, പകരം ഗ്രാഫീൻ ആനോഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു - കൂടുതലും രണ്ട് കാരണങ്ങളാൽ; 1. ഗ്രാഫീൻ ആനോഡുകൾ മികച്ച ഊർജം നിലനിർത്തുന്നു, 2. പരമ്പരാഗത ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയേക്കാൾ 10 മടങ്ങ് വേഗതയുള്ള ചാർജ് സമയം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികൾ ഈ ദിവസങ്ങളിൽ കൂടുതൽ പ്രചാരത്തിലുണ്ട്. അവ ഇപ്പോൾ നമ്മുടെ വീട്ടുപകരണങ്ങൾ, പോർട്ടബിൾ ഇലക്ട്രോണിക്‌സ്, ലാപ്‌ടോപ്പുകൾ, സ്മാർട്ട് ഫോണുകൾ, ഹൈബ്രിഡ് ഇലക്ട്രിക് കാറുകൾ, സൈനിക വാഹനങ്ങൾ, കൂടാതെ എയ്‌റോസ്‌പേസ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു.