Графитның электр энергиясен үткәрү һәм җылылыкны мөһим компонентлардан тарату яки күчерү кебек уникаль сәләте аны электроника кушымталары, шул исәптән ярымүткәргечләр, электр двигательләре һәм хәтта заманча батареялар җитештерү өчен бик яхшы материал итә.
Графенны галимнәр һәм инженерлар атом дәрәҗәсендә бер катлам графит дип атыйлар, һәм бу юка графен катламнары төрелә һәм нанотөрбәләрдә кулланыла. Бу, мөгаен, материалның гаҗәеп электр үткәрүчәнлеге һәм гаҗәеп ныклыгы белән бәйле.
Бүгенге углерод нанотрубкалары озынлык-диаметр нисбәте 132 000 000:1 кадәр тәшкил итә, бу башка теләсә нинди материалга караганда күпкә зуррак. Ярымүткәргечләр дөньясында әле дә шактый яңа булган нанотехнологиядә кулланудан тыш, күпчелек графит җитештерүчеләрнең дистә еллар дәвамында ярымүткәргечләр сәнәгате өчен графитның билгеле бер төрләрен җитештерүен билгеләп үтәргә кирәк.
2. Электр двигательләре, генераторлар һәм генераторлар
Углерод графиты материалы шулай ук электр двигательләрендә, генераторларда һәм генераторларда еш кына углерод щеткалары рәвешендә кулланыла. Бу очракта "щетка" - хәрәкәтсез чыбыклар һәм хәрәкәтләнүче детальләр комбинациясе арасында ток үткәрүче җайланма, һәм ул гадәттә әйләнүче валда урнаша.
3. Ион имплантациясе
Графит хәзерге вакытта электроника сәнәгатендә ешрак кулланыла. Ул ион имплантациясендә, термопарларда, электр ачкычларында, конденсаторларда, транзисторларда һәм батареяларда да кулланыла.
Ион имплантациясе - билгеле бер материалның ионнары электр кырында тизләтелә һәм импрегнация формасы буларак башка материалга тәэсир итә торган инженерлык процессы. Бу безнең заманча компьютерлар өчен микрочиплар җитештерүдә кулланыла торган төп процессларның берсе, һәм графит атомнары гадәттә кремний нигезендәге микрочипларга кертелә торган атомнар төрләренең берсе.
Графитның микрочиплар җитештерүдәге уникаль роленнән тыш, хәзерге вакытта графит нигезендәге инновацияләр традицион конденсаторларны һәм транзисторларны алыштыру өчен дә кулланыла. Кайбер тикшеренүчеләр фикеренчә, графен кремнийга альтернатива булырга мөмкин. Ул иң кечкенә кремний транзисторыннан 100 тапкыр нечкәрәк, электр энергиясен күпкә нәтиҗәлерәк үткәрә һәм квант исәпләүләрендә бик файдалы булырга мөмкин булган экзотик үзлекләргә ия. Графен шулай ук заманча конденсаторларда да кулланылган. Чынлыкта, графен суперконденсаторлары традицион конденсаторларга караганда 20 тапкыр көчлерәк дип санала (20 Вт/см3 чыгара), һәм алар бүгенге югары куәтле литий-ион батареяларына караганда 3 тапкыр көчлерәк булырга мөмкин.
4. Батареялар
Батареяларга килгәндә (коры элемент һәм литий-ион), углерод һәм графит материаллары да мөһим роль уйнады. Традицион коры элементлы батареялар очрагында (без радиоларда, фонарьларда, пультларда һәм сәгатьләрдә еш куллана торган батареялар), металл электрод яки графит таякчык (катод) дымлы электролит пастасы белән әйләндереп алынган, һәм икесе дә металл цилиндр эчендә капсулаланган.
Бүгенге заманча литий-ион батареялары да графит кулланалар - анод буларак. Иске литий-ион батареяларында традицион графит материаллары кулланылган, ләкин хәзер графен җиңелрәк кулланыла башлагач, хәзер графен анодлары кулланыла - күбесенчә ике сәбәп аркасында; 1. графен анодлары энергияне яхшырак тота һәм 2. ул традицион литий-ион батареясына караганда 10 тапкыр тизрәк зарядлау вакытын вәгъдә итә.
Соңгы вакытта кабат зарядланучы литий-ионлы аккумуляторлар тагын да популярлаша бара. Алар хәзерге вакытта көнкүреш техникасында, күчмә электроникада, ноутбукларда, смартфоннарда, гибрид электромобильләрдә, хәрби машиналарда һәм аэрокосмик кушымталарда еш кулланыла.
Бастырып чыгару вакыты: 2021 елның 15 марты