Grafiitin ainutlaatuinen kyky johtaa sähköä samalla kun se haihduttaa tai siirtää lämpöä pois kriittisistä komponenteista tekee siitä erinomaisen materiaalin elektroniikkasovelluksiin, kuten puolijohteisiin, sähkömoottoreihin ja jopa nykyajan akkujen valmistukseen.
Grafeeni on se, mitä tiedemiehet ja insinöörit kutsuvat yhdeksi grafiittikerrokseksi atomitasolla, ja näitä ohuita grafeenikerroksia rullataan ja käytetään nanoputkissa. Tämä johtuu todennäköisesti vaikuttavasta sähkönjohtavuudesta ja materiaalin poikkeuksellisesta lujuudesta ja jäykkyydestä.
Nykypäivän hiilinanoputkien pituus-halkaisijasuhde on jopa 132 000 000:1, mikä on huomattavasti suurempi kuin mikään muu materiaali. Sen lisäksi, että sitä käytetään nanoteknologiassa, joka on vielä melko uusi puolijohdemaailmassa, on huomattava, että useimmat grafiitinvalmistajat ovat valmistaneet tiettyjä grafiittilaatuja puolijohdeteollisuudelle vuosikymmeniä.
2. Sähkömoottorit, generaattorit ja vaihtovirtageneraattorit
Hiiligrafiittimateriaalia käytetään usein myös sähkömoottoreissa, generaattoreissa ja vaihtovirtageneraattoreissa hiiliharjojen muodossa. Tässä tapauksessa "harja" on laite, joka johtaa virtaa kiinteiden johtimien ja liikkuvien osien yhdistelmän välillä, ja se on yleensä sijoitettu pyörivään akseliin.
3. Ioni-istutus
Grafiittia käytetään nyt useammin elektroniikkateollisuudessa. Sitä käytetään myös ioni-istutuksissa, lämpöpareissa, sähkökytkimissä, kondensaattoreissa, transistoreissa ja akuissa.
Ioni-istutus on tekninen prosessi, jossa tietyn materiaalin ioneja kiihdytetään sähkökentässä ja iskutetaan toiseen materiaaliin impregnoinnin muodossa. Se on yksi perusprosesseista, joita käytetään nykyaikaisten tietokoneidemme mikrosirujen valmistuksessa, ja grafiittiatomit ovat tyypillisesti yksi niistä atomeista, joita infusoidaan näihin piipohjaisiin mikrosiruihin.
Grafiitin ainutlaatuisen roolin lisäksi mikrosirujen valmistuksessa grafiittipohjaisilla innovaatioilla korvataan nykyään myös perinteisiä kondensaattoreita ja transistoreita. Joidenkin tutkijoiden mukaan grafeeni voi olla mahdollinen vaihtoehto piille kokonaan. Se on 100 kertaa ohuempi kuin pienin piitransistori, johtaa sähköä paljon tehokkaammin ja sillä on eksoottisia ominaisuuksia, jotka voivat olla erittäin hyödyllisiä kvanttilaskennassa. Grafeenia on käytetty myös nykyaikaisissa kondensaattoreissa. Itse asiassa grafeenisuperkondensaattorit ovat oletettavasti 20 kertaa tehokkaampia kuin perinteiset kondensaattorit (vapauttavat 20 W/cm3), ja ne voivat olla 3 kertaa vahvempia kuin nykypäivän suuritehoiset litiumioniakut.
4. Paristot
Mitä tulee akkuihin (kuivakenno ja litium-ioni), hiili- ja grafiittimateriaalit ovat olleet tärkeitä myös tässä. Perinteisessä kuivakennossa (paristot, joita käytämme usein radioissa, taskulampuissa, kaukosäätimissä ja kelloissa) metallielektrodi tai grafiittitanko (katodi) ympäröi kostea elektrolyyttitahna, ja molemmat ovat kapseloituja metallinen sylinteri.
Nykypäivän modernit litiumioniakut käyttävät myös grafiittia anodina. Vanhemmissa litiumioniakuissa käytettiin perinteisiä grafiittimateriaaleja, mutta nyt, kun grafeenia on tulossa helpommin saataville, sen sijaan käytetään grafeenianodeja - enimmäkseen kahdesta syystä; 1. grafeenianodit pitävät energiaa paremmin ja 2. se lupaa latausajan, joka on 10 kertaa nopeampi kuin perinteinen litiumioniakku.
Ladattavat litiumioniakut ovat nykyään yhä suositumpia. Niitä käytetään nykyään usein kodinkoneissamme, kannettavassa elektroniikassa, kannettavissa tietokoneissa, älypuhelimissa, hybridisähköautoissa, sotilasajoneuvoissa ja myös ilmailusovelluksissa.
Postitusaika: 15.3.2021