Графиттин электр энергиясын өткөрүү жана жылуулукту бөлүп чыгаруу же маанилүү компоненттерден алыстатуу жөндөмү аны жарым өткөргүчтөр, электр кыймылдаткычтары жана ал тургай заманбап батареяларды өндүрүү сыяктуу электроника колдонмолору үчүн эң сонун материалга айлантат.
Графенди окумуштуулар жана инженерлер атомдук деңгээлде графиттин бир катмары деп аташат жана графендин бул жука катмарлары оролуп, нанотүтүкчөлөрдө колдонулууда. Бул, кыязы, таасирдүү электр өткөрүмдүүлүгүнө жана материалдын өзгөчө бекемдигине жана катуулугуна байланыштуу.
Бүгүнкү күндөгү көмүртек нанотүтүкчөлөрү узундуктун диаметрге болгон катышы 132 000 000:1ге чейин, башкача айтканда, башка материалдарга караганда бир топ чоңураак өлчөмдө жасалган. Жарым өткөргүчтөр дүйнөсүндө дагы эле жаңы болгон нанотехнологияда колдонулгандан тышкары, көпчүлүк графит өндүрүүчүлөрү ондогон жылдар бою жарым өткөргүчтөр өнөр жайы үчүн графиттин белгилүү бир түрлөрүн жасап келе жатканын белгилей кетүү керек.
2. Электр кыймылдаткычтары, генераторлор жана генераторлор
Көмүртек графити материалы электр кыймылдаткычтарында, генераторлордо жана генераторлордо көмүртек щеткалары түрүндө көп колдонулат. Бул учурда "щетка" - бул кыймылсыз зымдар менен кыймылдуу бөлүктөрдүн айкалышынын ортосунда ток өткөрүүчү түзүлүш жана ал адатта айлануучу валда жайгашкан.
3. Иондук имплантация
Графит азыр электроника өнөр жайында көбүрөөк колдонулууда. Ал иондук имплантацияда, термопараларда, электр өчүргүчтөрүндө, конденсаторлордо, транзисторлордо жана батареяларда да колдонулат.
Иондук имплантация – бул белгилүү бир материалдын иондору электр талаасында ылдамдатылган жана импрегнациянын бир түрү катары башка материалга таасир эткен инженердик процесс. Бул биздин заманбап компьютерлер үчүн микрочиптерди өндүрүүдө колдонулган негизги процесстердин бири жана графит атомдору, адатта, кремний негизиндеги микрочиптерге куюлуучу атомдордун түрлөрүнүн бири болуп саналат.
Графиттин микрочиптерди өндүрүүдөгү өзгөчө ролунан тышкары, графитке негизделген инновациялар азыр салттуу конденсаторлорду жана транзисторлорду алмаштыруу үчүн да колдонулууда. Айрым изилдөөчүлөрдүн айтымында, графен кремнийге таптакыр альтернатива болушу мүмкүн. Ал эң кичинекей кремний транзисторунан 100 эсе жука, электр энергиясын алда канча натыйжалуу өткөрөт жана кванттык эсептөөдө абдан пайдалуу болушу мүмкүн болгон экзотикалык касиеттерге ээ. Графен заманбап конденсаторлордо да колдонулган. Чындыгында, графен суперконденсаторлору салттуу конденсаторлорго караганда 20 эсе күчтүү (20 Вт/см3 бөлүп чыгарат) жана алар бүгүнкү күндөгү жогорку кубаттуулуктагы литий-иондук батареяларга караганда 3 эсе күчтүү болушу мүмкүн.
4. Батареялар
Батареяларга (кургак элемент жана литий-ион) келгенде, көмүртек жана графит материалдары да бул жерде маанилүү роль ойногон. Кадимки кургак элементте (биз көбүнчө радиолорубузда, фонарьларыбызда, пульттарыбызда жана сааттарыбызда колдонгон батареялар) металл электрод же графит таякчасы (катод) нымдуу электролит пастасы менен курчалган жана экөө тең металл цилиндрдин ичинде капталган.
Бүгүнкү күндөгү заманбап литий-иондук батареялар да графитти анод катары колдонушат. Эски литий-иондук батареялар салттуу графит материалдарын колдонушкан, бирок азыр графен жеткиликтүү болуп калгандыктан, анын ордуна графен аноддору колдонулууда — негизинен эки себеп бар: 1. графен аноддору энергияны жакшыраак кармайт жана 2. ал салттуу литий-иондук батареяга караганда 10 эсе тез заряддоо убактысын убада кылат.
Акыркы учурларда кайра заряддалуучу литий-иондук батареялар барган сайын популярдуу болуп баратат. Алар азыр тиричилик техникаларында, көчмө электроникада, ноутбуктарда, смартфондордо, гибриддик электр унааларында, аскердик унааларда жана аэрокосмостук колдонмолордо да көп колдонулат.
Жарыяланган убактысы: 2021-жылдын 15-марты