ग्रेफाइटची वीज चालवण्याची अद्वितीय क्षमता, जी महत्त्वाच्या घटकांपासून उष्णता विसर्जन किंवा हस्तांतरित करताना वापरते, त्यामुळे ते सेमीकंडक्टर, इलेक्ट्रिक मोटर्स आणि अगदी आधुनिक बॅटरीच्या उत्पादनासह इलेक्ट्रॉनिक्स अनुप्रयोगांसाठी एक उत्तम साहित्य बनते.
शास्त्रज्ञ आणि अभियंते अणु पातळीवर ग्राफीनला ग्रेफाइटचा एकच थर म्हणतात आणि ग्राफीनचे हे पातळ थर गुंडाळले जात आहेत आणि नॅनोट्यूबमध्ये वापरले जात आहेत. हे कदाचित प्रभावी विद्युत चालकता आणि सामग्रीची अपवादात्मक ताकद आणि कडकपणा यामुळे आहे.
आजचे कार्बन नॅनोट्यूब लांबी-ते-व्यास गुणोत्तर १३२,०००,०००:१ पर्यंत बनवले जातात, जे इतर कोणत्याही पदार्थापेक्षा लक्षणीयरीत्या मोठे आहे. अर्धवाहकांच्या जगात अजूनही नवीन असलेल्या नॅनोटेक्नॉलॉजीमध्ये वापरल्या जाण्याव्यतिरिक्त, हे लक्षात घेतले पाहिजे की बहुतेक ग्रेफाइट उत्पादक दशकांपासून अर्धवाहक उद्योगासाठी विशिष्ट ग्रेडचे ग्रेफाइट बनवत आहेत.
२. इलेक्ट्रिक मोटर्स, जनरेटर आणि अल्टरनेटर
कार्बन ग्रेफाइट मटेरियलचा वापर इलेक्ट्रिक मोटर्स, जनरेटर आणि अल्टरनेटरमध्ये कार्बन ब्रशच्या स्वरूपात केला जातो. या प्रकरणात "ब्रश" हे एक उपकरण आहे जे स्थिर तारा आणि हलत्या भागांच्या संयोजनामध्ये विद्युत प्रवाह चालवते आणि ते सहसा फिरत्या शाफ्टमध्ये ठेवले जाते.
३. आयन इम्प्लांटेशन
इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगात आता ग्रेफाइटचा वापर अधिक वारंवार केला जात आहे. आयन इम्प्लांटेशन, थर्मोकपल्स, इलेक्ट्रिकल स्विचेस, कॅपेसिटर, ट्रान्झिस्टर आणि बॅटरीमध्ये देखील याचा वापर केला जात आहे.
आयन इम्प्लांटेशन ही एक अभियांत्रिकी प्रक्रिया आहे जिथे एका विशिष्ट पदार्थाचे आयन विद्युत क्षेत्रात वेगाने वाढतात आणि गर्भाधानाच्या स्वरूपात दुसऱ्या पदार्थात प्रवेश करतात. ही आपल्या आधुनिक संगणकांसाठी मायक्रोचिप्सच्या निर्मितीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या मूलभूत प्रक्रियांपैकी एक आहे आणि ग्रेफाइट अणू हे सामान्यतः अशा प्रकारच्या अणूंपैकी एक आहेत जे या सिलिकॉन-आधारित मायक्रोचिप्समध्ये ओतले जातात.
मायक्रोचिप्सच्या निर्मितीमध्ये ग्रेफाइटच्या अद्वितीय भूमिकेव्यतिरिक्त, पारंपारिक कॅपेसिटर आणि ट्रान्झिस्टरची जागा घेण्यासाठी आता ग्रेफाइटवर आधारित नवकल्पना वापरल्या जात आहेत. काही संशोधकांच्या मते, ग्रेफाइन हा सिलिकॉनचा एक संभाव्य पर्याय असू शकतो. ते सर्वात लहान सिलिकॉन ट्रान्झिस्टरपेक्षा १०० पट पातळ आहे, अधिक कार्यक्षमतेने वीज चालवते आणि क्वांटम संगणनात खूप उपयुक्त ठरू शकणारे विलक्षण गुणधर्म आहेत. आधुनिक कॅपेसिटरमध्ये देखील ग्राफीनचा वापर केला गेला आहे. खरं तर, ग्राफीन सुपरकॅपेसिटर पारंपारिक कॅपेसिटरपेक्षा २० पट अधिक शक्तिशाली आहेत (२० W/cm3 सोडतात), आणि ते आजच्या उच्च-शक्तीच्या, लिथियम-आयन बॅटरीपेक्षा ३ पट अधिक मजबूत असू शकतात.
४. बॅटरी
जेव्हा बॅटरीज (ड्राय सेल आणि लिथियम-आयन) येतात तेव्हा कार्बन आणि ग्रेफाइट पदार्थ येथे देखील महत्त्वाचे ठरले आहेत. पारंपारिक ड्राय-सेलच्या बाबतीत (ज्या बॅटरीज आपण आपल्या रेडिओ, फ्लॅशलाइट्स, रिमोट्स आणि घड्याळांमध्ये वापरतो), धातूचा इलेक्ट्रोड किंवा ग्रेफाइट रॉड (कॅथोड) एका ओल्या इलेक्ट्रोलाइट पेस्टने वेढलेला असतो आणि दोन्ही धातूच्या सिलेंडरमध्ये कॅप्स्युलेट केलेले असतात.
आजच्या आधुनिक लिथियम-आयन बॅटरीजमध्ये ग्रेफाइटचा वापर अॅनोड म्हणूनही केला जात आहे. जुन्या लिथियम-आयन बॅटरीजमध्ये पारंपारिक ग्रेफाइट मटेरियल वापरले जात होते, परंतु आता ग्रेफिन अधिक सहज उपलब्ध होत असल्याने, त्याऐवजी आता ग्रेफिन अॅनोड वापरले जात आहेत - मुख्यतः दोन कारणांमुळे; १. ग्रेफिन अॅनोड ऊर्जा चांगली धरतात आणि २. ते पारंपारिक लिथियम-आयन बॅटरीपेक्षा १० पट जास्त वेगाने चार्ज होण्याचे आश्वासन देतात.
रिचार्जेबल लिथियम-आयन बॅटरीज आजकाल अधिकाधिक लोकप्रिय होत आहेत. त्या आता आपल्या घरगुती उपकरणे, पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स, लॅपटॉप, स्मार्ट फोन, हायब्रिड इलेक्ट्रिक कार, लष्करी वाहने आणि एरोस्पेस अनुप्रयोगांमध्ये देखील वापरल्या जातात.
पोस्ट वेळ: मार्च-१५-२०२१