การใช้กราไฟท์ในแอพพลิเคชั่นอิเล็กทรอนิกส์

กราฟีนคือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเรียกว่าแกรไฟต์ชั้นเดียวที่ระดับอะตอม และกราฟีนชั้นบางๆ เหล่านี้กำลังถูกรีดและใช้ในท่อนาโนอาจเป็นเพราะค่าการนำไฟฟ้าที่น่าประทับใจ รวมถึงความแข็งแรงและความแข็งเป็นพิเศษของวัสดุ

ท่อนาโนคาร์บอนในปัจจุบันถูกสร้างขึ้นด้วยอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางสูงถึง 132,000,000:1 ซึ่งมากกว่าวัสดุอื่นๆ อย่างมีนัยสำคัญนอกจากจะใช้ในนาโนเทคโนโลยีซึ่งยังค่อนข้างใหม่ในโลกของเซมิคอนดักเตอร์ ควรสังเกตว่าผู้ผลิตกราไฟท์ส่วนใหญ่ผลิตกราไฟท์เฉพาะสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์มานานหลายทศวรรษแล้ว

2. มอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ

วัสดุกราไฟท์คาร์บอนยังมักใช้ในมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับในรูปแบบของแปรงถ่านในกรณีนี้ "แปรง" คืออุปกรณ์ที่นำกระแสระหว่างสายไฟที่อยู่กับที่และชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวร่วมกัน และมักจะติดตั้งอยู่ในแกนหมุน

3. การปลูกถ่ายไอออน

ปัจจุบันมีการใช้กราไฟท์ที่มีความถี่มากขึ้นในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์มันถูกใช้ในการฝังไอออน เทอร์โมคัปเปิล สวิตช์ไฟฟ้า ตัวเก็บประจุ ทรานซิสเตอร์ และแบตเตอรี่ด้วย

การฝังไอออนเป็นกระบวนการทางวิศวกรรมที่ไอออนของวัสดุเฉพาะจะถูกเร่งในสนามไฟฟ้าและส่งผลกระทบต่อวัสดุอื่นในรูปแบบของการทำให้อิ่มตัวเป็นหนึ่งในกระบวนการพื้นฐานที่ใช้ในการผลิตไมโครชิปสำหรับคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ของเรา และอะตอมของกราไฟท์ก็มักจะเป็นอะตอมประเภทหนึ่งที่บรรจุลงในไมโครชิปที่ใช้ซิลิกอนเหล่านี้

นอกจากบทบาทเฉพาะของกราไฟท์ในการผลิตไมโครชิปแล้ว นวัตกรรมจากกราไฟท์ยังถูกนำมาใช้แทนตัวเก็บประจุและทรานซิสเตอร์แบบเดิมอีกด้วยนักวิจัยบางคนระบุว่า กราฟีนอาจเป็นทางเลือกแทนซิลิกอนได้ทั้งหมดมีความบางกว่าทรานซิสเตอร์ซิลิกอนที่เล็กที่สุด 100 เท่า นำไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และมีคุณสมบัติแปลกใหม่ที่มีประโยชน์มากในการคำนวณควอนตัมกราฟีนยังถูกใช้ในตัวเก็บประจุสมัยใหม่ด้วยในความเป็นจริง graphene supercapacitors มีประสิทธิภาพมากกว่าตัวเก็บประจุแบบเดิมถึง 20 เท่า (ปล่อย 20 W/cm3) และอาจแข็งแกร่งกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนกำลังสูงในปัจจุบันถึง 3 เท่า

4. แบตเตอรี่

เมื่อพูดถึงแบตเตอรี่ (เซลล์แห้งและลิเธียมไอออน) วัสดุคาร์บอนและกราไฟต์ก็มีความสำคัญเช่นกันในกรณีของเซลล์แห้งแบบดั้งเดิม (แบตเตอรี่ที่เรามักใช้ในวิทยุ ไฟฉาย รีโมท และนาฬิกา) อิเล็กโทรดโลหะหรือแท่งกราไฟท์ (แคโทด) ล้อมรอบด้วยอิเล็กโทรไลต์เปียกชื้น และทั้งสองถูกห่อหุ้มไว้ภายใน กระบอกโลหะ

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ทันสมัยในปัจจุบันก็ใช้กราไฟท์เช่นกัน — เป็นแอโนดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนรุ่นเก่าใช้วัสดุกราไฟท์แบบดั้งเดิม แต่ตอนนี้ กราฟีนมีพร้อมใช้มากขึ้น ขณะนี้มีการใช้แอโนดของกราฟีนแทน ส่วนใหญ่เป็นเพราะสองเหตุผล1. กราฟีนแอโนดเก็บพลังงานได้ดีกว่า และ 2. ให้เวลาในการชาร์จที่เร็วกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเดิมถึง 10 เท่า

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบชาร์จไฟได้กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นในทุกวันนี้ปัจจุบันมักใช้ในเครื่องใช้ในบ้าน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา แล็ปท็อป สมาร์ทโฟน รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด ยานพาหนะทางทหาร และในการใช้งานด้านอวกาศด้วย