Графиттин электр тогун өткөрө турган уникалдуу жөндөмү жылуулукту критикалык компоненттерден алыстатууда же өткөрүүдө аны жарым өткөргүчтөрдү, электр кыймылдаткычтарын, жада калса заманбап аккумуляторлорду өндүрүүнү кошкондо электроника үчүн сонун материал кылат.
Графен - бул окумуштуулар жана инженерлер атомдук деңгээлдеги графиттин бир катмары деп атаган нерсе жана графендин бул жука катмарлары түрүлүп, нанотүтүкчөлөрүндө колдонулат. Бул, кыязы, таасирдүү электр өткөргүчтүгү жана материалдын өзгөчө күчү жана катуулугу менен шартталган.
Бүгүнкү күндөгү көмүртек нанотүтүкчөлөрү узун-диаметрдин катышы 132 000 000:1ге чейин жасалган, бул башка бардык материалдардан кыйла чоң. Жарым өткөргүчтөр дүйнөсүндө дагы эле жаңы болгон нанотехнологияда колдонулуудан тышкары, графит өндүрүүчүлөрдүн көбү жарым өткөргүч өнөр жайы үчүн ондогон жылдар бою графиттин белгилүү сортторун жасап келишкенин белгилей кетүү керек.
2. Электр кыймылдаткычтары, генераторлор жана алмаштыргычтар
Көмүртектүү графит материалы электр кыймылдаткычтарында, генераторлордо жана генераторлордо көмүртектүү щетка түрүндө көп колдонулат. Бул учурда "щетка" кыймылсыз зымдар менен кыймылдуу бөлүктөрдүн айкалышынын ортосунда ток өткөрүүчү түзүлүш болуп саналат жана ал, адатта, айлануучу валга жайгаштырылат.
3. Иондук имплантация
Графит азыр электроника тармагында көбүрөөк жыштык менен колдонулат. Ал ион имплантациясында, термопарларда, электр өчүргүчтөрүндө, конденсаторлордо, транзисторлордо жана батареяларда да колдонулат.
Иондук имплантация – бул белгилүү бир материалдын иондору электр талаасында ылдамдатылган жана башка материалга импрегнация формасы катары таасир этүүчү инженердик процесс. Бул биздин заманбап компьютерлерибиз үчүн микрочиптерди өндүрүүдө колдонулган негизги процесстердин бири жана графит атомдору, адатта, кремний негизиндеги микрочиптерге куюлган атомдордун түрлөрүнүн бири.
Микрочиптерди өндүрүүдө графиттин уникалдуу ролунан тышкары, графитке негизделген инновациялар азыр салттуу конденсаторлорду жана транзисторлорду алмаштыруу үчүн колдонулууда. Кээ бир изилдөөчүлөрдүн айтымында, графен кремнийге толугу менен альтернатива болушу мүмкүн. Ал эң кичинекей кремний транзисторунан 100 эсе ичке, электр тогун алда канча эффективдүү өткөрөт жана кванттык эсептөөдө абдан пайдалуу боло турган экзотикалык касиеттерге ээ. Графен заманбап конденсаторлордо да колдонулган. Чынында, графендик суперконденсаторлор салттуу конденсаторлорго караганда 20 эсе күчтүү (20 Вт/см3) жана алар азыркы кубаттуу литий-иондук батарейкалардан 3 эсе күчтүү болушу мүмкүн.
4. Батареялар
Батареялар (кургак клетка жана литий-ион) жөнүндө сөз болгондо, бул жерде көмүртек жана графит материалдары да маанилүү болгон. Салттуу кургак клеткада (биз радиолордо, кол чырактарда, пульттарда жана сааттарда көп колдонгон батарейкалар) металл электрод же графит таякчасы (катод) нымдуу электролит пастасы менен курчалган жана экөө тең ичине капсулдалат. металл цилиндр.
Заманбап литий-иондук батарейкалар графитти анод катары да колдонушат. Эски литий-иондук батарейкалар салттуу графит материалдарын колдонушкан, бирок азыр графен оңой жеткиликтүү болуп бараткандыктан, анын ордуна графен аноддору колдонулууда - негизинен эки себеп менен; 1. Графендик аноддор энергияны жакшыраак кармап турат жана 2. Бул салттуу литий-иондук батарейкага караганда 10 эсе тез кубаттоо убактысын убада кылат.
Заряддалуучу литий-иондук батарейкалар азыркы күндө барган сайын популярдуу болуп баратат. Алар азыр биздин турмуш-тиричилик техникаларында, портативдик электроникада, ноутбуктарда, смартфондордо, гибриддик электр машиналарында, аскердик унааларда жана аэрокосмостук тиркемелерде да колдонулат.
Посттун убактысы: 15-март-2021