Penggunaan Grafit Dalam Aplikasi Elektronik

Grafena ialah apa yang dipanggil oleh saintis dan jurutera sebagai lapisan tunggal grafit pada peringkat atom, dan lapisan nipis grafen ini sedang digulung dan digunakan dalam nanotube. Ini mungkin disebabkan oleh kekonduksian elektrik yang mengagumkan dan kekuatan serta kekakuan bahan yang luar biasa.

Nanotube karbon hari ini dibina dengan nisbah panjang-ke-diameter sehingga 132,000,000:1, yang jauh lebih besar daripada bahan lain. Selain digunakan dalam nanoteknologi, yang masih agak baharu dalam dunia semikonduktor, harus diingatkan bahawa kebanyakan pengeluar grafit telah membuat gred grafit tertentu untuk industri semikonduktor selama beberapa dekad.

2. Motor Elektrik, Penjana dan Alternator

Bahan grafit karbon juga kerap digunakan dalam motor elektrik, penjana dan alternator dalam bentuk berus karbon. Dalam kes ini, "berus" ialah peranti yang mengalirkan arus antara wayar pegun dan gabungan bahagian yang bergerak, dan ia biasanya ditempatkan dalam aci berputar.

3. Implantasi Ion

Grafit kini digunakan dengan lebih kerap dalam industri elektronik. Ia juga digunakan dalam implantasi ion, termogandingan, suis elektrik, kapasitor, transistor dan bateri.

Implantasi ion ialah proses kejuruteraan di mana ion bahan tertentu dipercepatkan dalam medan elektrik dan diinflasi ke dalam bahan lain, sebagai satu bentuk impregnasi. Ia merupakan salah satu proses asas yang digunakan dalam penghasilan mikrocip untuk komputer moden kita, dan atom grafit biasanya merupakan salah satu jenis atom yang dimasukkan ke dalam mikrocip berasaskan silikon ini.

Selain peranan unik grafit dalam penghasilan mikrocip, inovasi berasaskan grafit kini digunakan untuk menggantikan kapasitor dan transistor tradisional. Menurut sesetengah penyelidik, grafen mungkin merupakan alternatif yang mungkin kepada silikon sama sekali. Ia 100 kali lebih nipis daripada transistor silikon terkecil, mengalirkan elektrik dengan lebih cekap, dan mempunyai sifat eksotik yang boleh sangat berguna dalam pengkomputeran kuantum. Grafen juga telah digunakan dalam kapasitor moden. Malah, superkapasitor grafen dikatakan 20 kali ganda lebih berkuasa daripada kapasitor tradisional (melepaskan 20 W/cm3), dan ia mungkin 3 kali ganda lebih kuat daripada bateri litium-ion berkuasa tinggi hari ini.

4. Bateri

Apabila melibatkan bateri (sel kering dan litium-Ion), bahan karbon dan grafit juga memainkan peranan penting di sini. Bagi sel kering tradisional (bateri yang sering kita gunakan dalam radio, lampu suluh, alat kawalan jauh dan jam tangan), elektrod logam atau rod grafit (katod) dikelilingi oleh pes elektrolit lembap, dan kedua-duanya dikapsulkan dalam silinder logam.

Bateri litium-ion moden hari ini juga menggunakan grafit — sebagai anod. Bateri litium-ion lama menggunakan bahan grafit tradisional, namun kini setelah grafen semakin mudah didapati, anod grafen kini digunakan — kebanyakannya atas dua sebab; 1. anod grafen memegang tenaga dengan lebih baik dan 2. ia menjanjikan masa pengecasan yang 10x kali lebih pantas daripada bateri litium-ion tradisional.

Bateri litium-ion yang boleh dicas semula menjadi semakin popular pada masa kini. Ia kini sering digunakan dalam perkakas rumah, elektronik mudah alih, komputer riba, telefon pintar, kereta elektrik hibrid, kenderaan tentera dan juga dalam aplikasi aeroangkasa.