ગ્રેફાઇટની મહત્વપૂર્ણ ઘટકોમાંથી ગરમીનું વિસર્જન અથવા સ્થાનાંતરણ કરતી વખતે વીજળીનું સંચાલન કરવાની અનન્ય ક્ષમતા તેને સેમિકન્ડક્ટર, ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ અને આધુનિક બેટરીના ઉત્પાદન સહિત ઇલેક્ટ્રોનિક્સ એપ્લિકેશનો માટે એક ઉત્તમ સામગ્રી બનાવે છે.
ગ્રાફીન એ છે જેને વૈજ્ઞાનિકો અને ઇજનેરો અણુ સ્તરે ગ્રેફાઇટના એક સ્તર તરીકે ઓળખે છે, અને ગ્રાફીનના આ પાતળા સ્તરોને રોલ-અપ કરીને નેનોટ્યુબમાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવી રહ્યા છે. આ સંભવતઃ પ્રભાવશાળી વિદ્યુત વાહકતા અને સામગ્રીની અસાધારણ શક્તિ અને કઠિનતાને કારણે છે.
આજના કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ લંબાઈ-થી-વ્યાસ ગુણોત્તર 132,000,000:1 સુધીના બનાવવામાં આવે છે, જે અન્ય કોઈપણ સામગ્રી કરતાં નોંધપાત્ર રીતે મોટું છે. નેનોટેકનોલોજીમાં ઉપયોગમાં લેવા ઉપરાંત, જે સેમિકન્ડક્ટર્સની દુનિયામાં હજુ પણ નવી છે, એ નોંધવું જોઈએ કે મોટાભાગના ગ્રેફાઇટ ઉત્પાદકો દાયકાઓથી સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ માટે ગ્રેફાઇટના ચોક્કસ ગ્રેડ બનાવી રહ્યા છે.
2. ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ, જનરેટર અને અલ્ટરનેટર
કાર્બન ગ્રેફાઇટ સામગ્રીનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ, જનરેટર્સ અને અલ્ટરનેટર્સમાં કાર્બન બ્રશના રૂપમાં વારંવાર થાય છે. આ કિસ્સામાં "બ્રશ" એ એક ઉપકરણ છે જે સ્થિર વાયર અને ગતિશીલ ભાગોના સંયોજન વચ્ચે પ્રવાહનું સંચાલન કરે છે, અને તે સામાન્ય રીતે ફરતી શાફ્ટમાં રાખવામાં આવે છે.
૩. આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન
ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ હવે ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં વધુ વારંવાર થઈ રહ્યો છે. તેનો ઉપયોગ આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન, થર્મોકપલ્સ, ઇલેક્ટ્રિકલ સ્વીચો, કેપેસિટર, ટ્રાન્ઝિસ્ટર અને બેટરીમાં પણ થાય છે.
આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન એ એક એન્જિનિયરિંગ પ્રક્રિયા છે જેમાં ચોક્કસ સામગ્રીના આયનોને વિદ્યુત ક્ષેત્રમાં ઝડપી બનાવવામાં આવે છે અને ગર્ભાધાનના સ્વરૂપમાં બીજા સામગ્રીમાં અસર થાય છે. તે આપણા આધુનિક કમ્પ્યુટર્સ માટે માઇક્રોચિપ્સના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતી મૂળભૂત પ્રક્રિયાઓમાંની એક છે, અને ગ્રેફાઇટ પરમાણુ સામાન્ય રીતે આ સિલિકોન આધારિત માઇક્રોચિપ્સમાં દાખલ થતા અણુઓના પ્રકારોમાંનો એક છે.
માઇક્રોચિપ્સના ઉત્પાદનમાં ગ્રેફાઇટની અનોખી ભૂમિકા ઉપરાંત, ગ્રેફાઇટ આધારિત નવીનતાઓનો ઉપયોગ હવે પરંપરાગત કેપેસિટર અને ટ્રાન્ઝિસ્ટરને બદલવા માટે પણ થઈ રહ્યો છે. કેટલાક સંશોધકોના મતે, ગ્રેફાઇન સિલિકોનનો સંભવિત વિકલ્પ હોઈ શકે છે. તે સૌથી નાના સિલિકોન ટ્રાન્ઝિસ્ટર કરતાં 100 ગણું પાતળું છે, વધુ કાર્યક્ષમ રીતે વીજળીનું સંચાલન કરે છે, અને તેમાં વિચિત્ર ગુણધર્મો છે જે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગમાં ખૂબ ઉપયોગી થઈ શકે છે. આધુનિક કેપેસિટરમાં પણ ગ્રાફીનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. હકીકતમાં, ગ્રેફાઇન સુપરકેપેસિટર પરંપરાગત કેપેસિટર (20 W/cm3 મુક્ત કરે છે) કરતાં 20 ગણા વધુ શક્તિશાળી હોવાનું માનવામાં આવે છે, અને તે આજની ઉચ્ચ-સંચાલિત, લિથિયમ-આયન બેટરી કરતાં 3 ગણા વધુ મજબૂત હોઈ શકે છે.
4. બેટરીઓ
જ્યારે બેટરી (ડ્રાય સેલ અને લિથિયમ-આયન) ની વાત આવે છે, ત્યારે કાર્બન અને ગ્રેફાઇટ સામગ્રી પણ અહીં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. પરંપરાગત ડ્રાય-સેલ (જે બેટરી આપણે વારંવાર આપણા રેડિયો, ફ્લેશલાઇટ, રિમોટ અને ઘડિયાળોમાં વાપરીએ છીએ) ના કિસ્સામાં, મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ અથવા ગ્રેફાઇટ સળિયા (કેથોડ) ભેજવાળી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પેસ્ટથી ઘેરાયેલા હોય છે, અને બંને મેટલ સિલિન્ડરની અંદર સમાયેલા હોય છે.
આજની આધુનિક લિથિયમ-આયન બેટરીઓ પણ ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ કરી રહી છે - એનોડ તરીકે. જૂની લિથિયમ-આયન બેટરીઓ પરંપરાગત ગ્રેફાઇટ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરતી હતી, જો કે હવે જ્યારે ગ્રેફાઇન વધુ સરળતાથી ઉપલબ્ધ થઈ રહ્યું છે, ત્યારે હવે તેના બદલે ગ્રેફાઇન એનોડનો ઉપયોગ થઈ રહ્યો છે - મોટે ભાગે બે કારણોસર; 1. ગ્રેફાઇન એનોડ ઊર્જાને વધુ સારી રીતે પકડી રાખે છે અને 2. તે પરંપરાગત લિથિયમ-આયન બેટરી કરતાં 10 ગણો ઝડપી ચાર્જ સમયનું વચન આપે છે.
રિચાર્જેબલ લિથિયમ-આયન બેટરી આજકાલ વધુને વધુ લોકપ્રિય બની રહી છે. તેનો ઉપયોગ હવે આપણા ઘરગથ્થુ ઉપકરણો, પોર્ટેબલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, લેપટોપ, સ્માર્ટ ફોન, હાઇબ્રિડ ઇલેક્ટ્રિક કાર, લશ્કરી વાહનો અને એરોસ્પેસ એપ્લિકેશન્સમાં પણ થાય છે.
પોસ્ટ સમય: માર્ચ-૧૫-૨૦૨૧