Il-kapaċità unika tal-grafita li tmexxi l-elettriku filwaqt li tneħħi jew tittrasferixxi s-sħana 'l bogħod minn komponenti kritiċi tagħmilha materjal tajjeb ħafna għal applikazzjonijiet elettroniċi inklużi semikondutturi, muturi elettriċi, u anke l-produzzjoni ta' batteriji moderni.
Il-grafene huwa dak li x-xjentisti u l-inġiniera jsejħu saff wieħed ta’ grafita fil-livell atomiku, u dawn is-saffi rqaq ta’ grafene qed jiġu rrumblati u użati f’nanotubi. Dan x’aktarx minħabba l-konduttività elettrika impressjonanti u s-saħħa u r-riġidità eċċezzjonali tal-materjal.
In-nanotubi tal-karbonju tal-lum huma mibnija b'proporzjon ta' tul għal dijametru sa 132,000,000:1, li huwa ferm akbar minn kwalunkwe materjal ieħor. Minbarra li jintużaw fin-nanoteknoloġija, li għadha pjuttost ġdida fid-dinja tas-semikondutturi, għandu jiġi nnutat li l-biċċa l-kbira tal-manifatturi tal-grafita ilhom jagħmlu gradi speċifiċi ta' grafita għall-industrija tas-semikondutturi għal għexieren ta' snin.
2. Muturi Elettriċi, Ġeneraturi u Alternaturi
Materjal tal-grafita tal-karbonju jintuża wkoll ta’ spiss f’muturi elettriċi, ġeneraturi, u alternaturi fil-forma ta’ xkupilji tal-karbonju. F’dan il-każ “xkupilja” hija apparat li jikkonduċi l-kurrent bejn wajers stazzjonarji u taħlita ta’ partijiet li jiċċaqalqu, u ġeneralment ikun imdaħħal f’xaft li jdur.
3. Impjantazzjoni tal-Joni
Il-grafita issa qed tintuża b'aktar frekwenza fl-industrija tal-elettronika. Qed tintuża wkoll fl-impjantazzjoni tal-joni, termokoppji, swiċċijiet elettriċi, capacitors, transistors, u batteriji.
L-impjantazzjoni tal-joni hija proċess ta' inġinerija fejn joni ta' materjal partikolari jiġu aċċellerati f'kamp elettriku u jiġu impattati f'materjal ieħor, bħala forma ta' impregnazzjoni. Huwa wieħed mill-proċessi fundamentali użati fil-produzzjoni ta' mikroċippijiet għall-kompjuters moderni tagħna, u l-atomi tal-grafita huma tipikament wieħed mit-tipi ta' atomi li jiġu infużi f'dawn il-mikroċippijiet ibbażati fuq is-silikon.
Minbarra r-rwol uniku tal-grafita fil-produzzjoni ta' mikroċippijiet, innovazzjonijiet ibbażati fuq il-grafita issa qed jintużaw biex jissostitwixxu wkoll il-kapaċitaturi u t-transistors tradizzjonali. Skont xi riċerkaturi, il-grafita tista' tkun alternattiva possibbli għas-silikon għalkollox. Huwa 100 darba irqaq mill-iżgħar transistor tas-silikon, imexxi l-elettriku b'mod ħafna aktar effiċjenti, u għandu proprjetajiet eżotiċi li jistgħu jkunu utli ħafna fil-komputazzjoni kwantistika. Il-grafita ntużat ukoll f'kapaċitaturi moderni. Fil-fatt, is-superkapaċitaturi tal-grafita huma suppost 20 darba aktar b'saħħithom mill-kapaċitaturi tradizzjonali (jirrilaxxaw 20 W/cm3), u jistgħu jkunu 3 darbiet aktar b'saħħithom mill-batteriji tal-jone tal-litju tal-lum li huma qawwija ħafna.
4. Batteriji
Fir-rigward tal-batteriji (ċellula niexfa u jone tal-litju), il-materjali tal-karbonju u tal-grafita kienu strumentali hawnhekk ukoll. Fil-każ ta' ċellula niexfa tradizzjonali (il-batteriji li spiss nużaw fir-radjijiet, fit-torċi, fir-remotes u fl-arloġġi tagħna), elettrodu tal-metall jew virga tal-grafita (il-katodu) hija mdawra b'pejst elettrolit niedja, u t-tnejn huma inkapsulati f'ċilindru tal-metall.
Il-batteriji moderni tal-jone tal-litju tal-lum qed jużaw il-grafita wkoll — bħala anodu. Batteriji tal-jone tal-litju eqdem kienu jużaw materjali tradizzjonali tal-grafita, madankollu issa li l-grafina qed issir aktar disponibbli faċilment, l-anodi tal-grafina issa qed jintużaw minflok — l-aktar għal żewġ raġunijiet; 1. l-anodi tal-grafina jżommu l-enerġija aħjar u 2. iwiegħdu ħin ta' ċċarġjar li huwa 10 darbiet aktar mgħaġġel minn batterija tradizzjonali tal-jone tal-litju.
Il-batteriji tal-jone tal-litju rikarikabbli qed isiru dejjem aktar popolari llum il-ġurnata. Issa spiss jintużaw fl-apparat domestiku tagħna, elettronika portabbli, laptops, smartphones, karozzi elettriċi ibridi, vetturi militari, u f'applikazzjonijiet aerospazjali wkoll.
Ħin tal-posta: 15 ta' Marzu 2021