కీలక భాగాల నుండి వేడిని వెదజల్లుతూ లేదా దూరం చేస్తూ విద్యుత్తును ప్రసరింపజేసే గ్రాఫైట్ యొక్క విశిష్ట సామర్థ్యం, దానిని సెమీకండక్టర్లు, ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు మరియు ఆధునిక బ్యాటరీల ఉత్పత్తితో సహా ఎలక్ట్రానిక్స్ అనువర్తనాలకు ఒక గొప్ప పదార్థంగా చేస్తుంది.
పరమాణు స్థాయిలో గ్రాఫైట్ యొక్క ఒకే పొరను శాస్త్రవేత్తలు మరియు ఇంజనీర్లు గ్రాఫేన్ అని పిలుస్తారు, మరియు ఈ పలుచని గ్రాఫేన్ పొరలను చుట్టి నానోట్యూబ్లలో ఉపయోగిస్తున్నారు. దీనికి కారణం బహుశా దాని అద్భుతమైన విద్యుత్ వాహకత్వం మరియు ఆ పదార్థం యొక్క అసాధారణమైన బలం మరియు దృఢత్వం కావచ్చు.
నేటి కార్బన్ నానోట్యూబ్లు 132,000,000:1 వరకు పొడవు-వ్యాసం నిష్పత్తితో నిర్మించబడ్డాయి, ఇది మరే ఇతర పదార్థం కన్నా గణనీయంగా పెద్దది. సెమీకండక్టర్ల ప్రపంచంలో ఇంకా కొత్తదైన నానోటెక్నాలజీలో ఉపయోగించడమే కాకుండా, చాలా గ్రాఫైట్ తయారీదారులు దశాబ్దాలుగా సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ కోసం నిర్దిష్ట గ్రేడ్ల గ్రాఫైట్ను తయారు చేస్తున్నారని గమనించాలి.
2. విద్యుత్ మోటార్లు, జనరేటర్లు మరియు ఆల్టర్నేటర్లు
కార్బన్ గ్రాఫైట్ పదార్థాన్ని ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు, జనరేటర్లు మరియు ఆల్టర్నేటర్లలో కార్బన్ బ్రష్ల రూపంలో కూడా తరచుగా ఉపయోగిస్తారు. ఈ సందర్భంలో "బ్రష్" అనేది స్థిరమైన తీగలు మరియు కదిలే భాగాల కలయిక మధ్య విద్యుత్ను ప్రసరింపజేసే ఒక పరికరం, మరియు ఇది సాధారణంగా తిరిగే షాఫ్ట్లో అమర్చబడి ఉంటుంది.
3. అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్
ఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశ్రమలో ఇప్పుడు గ్రాఫైట్ను మరింత తరచుగా ఉపయోగిస్తున్నారు. దీనిని అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్, థర్మోకపుల్స్, ఎలక్ట్రికల్ స్విచ్లు, కెపాసిటర్లు, ట్రాన్సిస్టర్లు మరియు బ్యాటరీలలో కూడా వాడుతున్నారు.
అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ అనేది ఒక ఇంజనీరింగ్ ప్రక్రియ, దీనిలో ఒక నిర్దిష్ట పదార్థం యొక్క అయాన్లను విద్యుత్ క్షేత్రంలో వేగవంతం చేసి, ఇంప్రెగ్నేషన్ రూపంలో మరొక పదార్థంలోకి ప్రవేశపెడతారు. ఇది మన ఆధునిక కంప్యూటర్ల కోసం మైక్రోచిప్ల ఉత్పత్తిలో ఉపయోగించే ప్రాథమిక ప్రక్రియలలో ఒకటి, మరియు ఈ సిలికాన్ ఆధారిత మైక్రోచిప్లలోకి ప్రవేశపెట్టే అణువుల రకాల్లో గ్రాఫైట్ అణువులు సాధారణంగా ఒకటిగా ఉంటాయి.
మైక్రోచిప్ల ఉత్పత్తిలో గ్రాఫైట్కు ఉన్న ప్రత్యేక పాత్రతో పాటు, సాంప్రదాయ కెపాసిటర్లు మరియు ట్రాన్సిస్టర్ల స్థానంలో కూడా ఇప్పుడు గ్రాఫైట్ ఆధారిత ఆవిష్కరణలను ఉపయోగిస్తున్నారు. కొంతమంది పరిశోధకుల ప్రకారం, గ్రాఫేన్ సిలికాన్కు పూర్తిగా ఒక ప్రత్యామ్నాయం కాగలదు. ఇది అతి చిన్న సిలికాన్ ట్రాన్సిస్టర్ కంటే 100 రెట్లు పలుచగా ఉంటుంది, విద్యుత్ను చాలా సమర్థవంతంగా ప్రసరింపజేస్తుంది, మరియు క్వాంటం కంప్యూటింగ్లో చాలా ఉపయోగపడే అసాధారణ లక్షణాలను కలిగి ఉంది. ఆధునిక కెపాసిటర్లలో కూడా గ్రాఫేన్ను ఉపయోగించారు. వాస్తవానికి, గ్రాఫేన్ సూపర్కెపాసిటర్లు సాంప్రదాయ కెపాసిటర్ల కంటే 20 రెట్లు ఎక్కువ శక్తివంతమైనవని (20 W/cm3 విడుదల చేస్తూ) మరియు నేటి అధిక-శక్తి గల లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల కంటే 3 రెట్లు బలంగా ఉండవచ్చని భావిస్తున్నారు.
4. బ్యాటరీలు
బ్యాటరీల (డ్రై సెల్ మరియు లిథియం-అయాన్) విషయానికి వస్తే, కార్బన్ మరియు గ్రాఫైట్ పదార్థాలు కూడా ఇక్కడ కీలక పాత్ర పోషించాయి. సాంప్రదాయ డ్రై-సెల్ (మనం తరచుగా మన రేడియోలు, ఫ్లాష్లైట్లు, రిమోట్లు మరియు వాచీలలో ఉపయోగించే బ్యాటరీలు) విషయంలో, ఒక లోహ ఎలక్ట్రోడ్ లేదా గ్రాఫైట్ కడ్డీ (కాథోడ్) చుట్టూ తేమతో కూడిన ఎలక్ట్రోలైట్ పేస్ట్ ఉంటుంది, మరియు ఈ రెండూ ఒక లోహపు సిలిండర్లో అమర్చబడి ఉంటాయి.
నేటి ఆధునిక లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు కూడా గ్రాఫైట్ను యానోడ్గా ఉపయోగిస్తున్నాయి. పాత లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు సాంప్రదాయ గ్రాఫైట్ పదార్థాలను ఉపయోగించేవి, అయితే ఇప్పుడు గ్రాఫేన్ మరింత సులభంగా అందుబాటులోకి వస్తున్నందున, దానికి బదులుగా గ్రాఫేన్ యానోడ్లను ఉపయోగిస్తున్నారు — ప్రధానంగా రెండు కారణాల వల్ల; 1. గ్రాఫేన్ యానోడ్లు శక్తిని మెరుగ్గా నిల్వ చేస్తాయి మరియు 2. ఇది సాంప్రదాయ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ కంటే 10 రెట్లు వేగవంతమైన ఛార్జింగ్ సమయాన్ని అందిస్తుంది.
ఈ రోజుల్లో రీఛార్జ్ చేయగల లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు బాగా ప్రాచుర్యం పొందుతున్నాయి. వీటిని ఇప్పుడు మన గృహోపకరణాలు, పోర్టబుల్ ఎలక్ట్రానిక్స్, ల్యాప్టాప్లు, స్మార్ట్ఫోన్లు, హైబ్రిడ్ ఎలక్ట్రిక్ కార్లు, సైనిక వాహనాలు మరియు ఏరోస్పేస్ అనువర్తనాలలో కూడా తరచుగా ఉపయోగిస్తున్నారు.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: మార్చి-15-2021