Usu di grafite in applicazioni elettroniche

A capacità unica di a grafite di cunduce l'elettricità mentre dissipa o trasferisce u calore luntanu da i cumpunenti critichi ne face un materiale eccellente per l'applicazioni elettroniche, cumpresi i semiconduttori, i motori elettrici è ancu a pruduzzione di batterie muderne.

1. Nanotecnologia è semiconduttori Mentre i dispositivi è l'elettronica diventanu sempre più chjuchi, i nanotubi di carboniu diventanu a norma, è si dimostranu u futuru di a nanotecnologia è di l'industria di i semiconduttori.

U grafene hè ciò chì i scientifichi è l'ingegneri chjamanu un unicu stratu di grafite à u livellu atomicu, è sti strati fini di grafene sò arrotolati è aduprati in nanotubi. Questu hè probabilmente duvutu à l'impressionante cunduttività elettrica è à a resistenza è a rigidità eccezziunali di u materiale.

I nanotubi di carbone d'oghje sò custruiti cù un rapportu lunghezza-diametru finu à 132.000.000:1, chì hè significativamente più grande di qualsiasi altru materiale. Oltre à esse adupratu in a nanotecnologia, chì hè sempre abbastanza nova in u mondu di i semiconduttori, si deve nutà chì a maiò parte di i pruduttori di grafite anu pruduttu gradi specifichi di grafite per l'industria di i semiconduttori per decennii.

2. Motori elettrici, generatori è alternatori

U materiale di grafite di carbone hè ancu spessu adupratu in i motori elettrici, i generatori è l'alternatori in forma di spazzole di carbone. In questu casu, una "spazzola" hè un dispositivu chì conduce a corrente trà fili fissi è una cumminazione di parti mobili, è hè generalmente allughjata in un arburu rotante.

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3. Impiantu ionicu

A grafite hè avà aduprata cù più frequenza in l'industria elettronica. Hè aduprata in l'impiantu ionicu, termocuppie, interruttori elettrichi, condensatori, transistor è ancu batterie.

L'impiantu ionicu hè un prucessu d'ingegneria induve l'ioni di un materiale particulare sò accelerati in un campu elettricu è sò impattati in un altru materiale, cum'è una forma d'impregnazione. Hè unu di i prucessi fundamentali utilizati in a pruduzzione di microchip per i nostri urdinatori muderni, è l'atomi di grafite sò tipicamente unu di i tipi d'atomi chì sò infusi in questi microchip à basa di siliciu.

Oltre à u rolu unicu di a grafite in a pruduzzione di microchip, l'innuvazioni basate nantu à a grafite sò avà aduprate per rimpiazzà ancu i condensatori è i transistor tradiziunali. Sicondu certi circadori, u grafene puderia esse una pussibule alternativa à u siliciu in tuttu. Hè 100 volte più finu di u più chjucu transistor di siliciu, conduce l'elettricità assai più efficacemente è hà proprietà esotiche chì ponu esse assai utili in l'informatica quantica. U grafene hè statu ancu adupratu in i condensatori muderni. In fatti, i supercondensatori di grafene sò presumibilmente 20 volte più putenti di i condensatori tradiziunali (liberendu 20 W/cm3), è puderanu esse 3 volte più forti di e batterie à ioni di litiu d'alta putenza d'oghje.

4. Batterie

Quandu si tratta di batterie (à seccu è à ioni di litiu), i materiali di carbone è di grafite sò stati ancu strumentali quì. In u casu di una batteria tradiziunale à seccu (e batterie chì usemu spessu in e nostre radio, torce elettriche, telecomandi è orologi), un elettrodu metallicu o una barra di grafite (u catodu) hè circundatu da una pasta elettrolitica umida, è tramindui sò incapsulati in un cilindru metallicu.

E batterie muderne à ioni di litiu d'oghje utilizanu ancu a grafite - cum'è anodu. E batterie à ioni di litiu più vechje utilizavanu materiali tradiziunali di grafite, ma avà chì u grafene diventa più facilmente dispunibule, l'anodi di grafene sò avà aduprati invece - principalmente per duie ragioni; 1. l'anodi di grafene mantenenu megliu l'energia è 2. prummettenu un tempu di carica 10 volte più veloce di una batteria tradiziunale à ioni di litiu.

E batterie ricaricabili à ioni di litiu sò diventate sempre più pupulari oghje ghjornu. Sò avà spessu aduprate in i nostri elettrodomestici, elettronica portatile, computer portatili, smartphone, vitture elettriche ibride, veiculi militari è ancu in applicazioni aerospaziali.


Data di publicazione: 15 di marzu di u 2021