ઇલેક્ટ્રોનિક્સ એપ્લિકેશન્સમાં ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ

ગ્રાફીન એ છે જેને વૈજ્ઞાનિકો અને ઇજનેરો અણુ સ્તરે ગ્રેફાઇટના એક સ્તર તરીકે ઓળખાવે છે, અને ગ્રાફીનના આ પાતળા સ્તરોને રોલ-અપ કરવામાં આવે છે અને નેનોટ્યુબ્સમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. આ પ્રભાવશાળી વિદ્યુત વાહકતા અને સામગ્રીની અસાધારણ શક્તિ અને જડતાને કારણે સંભવિત છે.

આજના કાર્બન નેનોટ્યુબ 132,000,000:1 સુધીના લંબાઈ-થી-વ્યાસના ગુણોત્તર સાથે બાંધવામાં આવે છે, જે અન્ય કોઈપણ સામગ્રી કરતાં નોંધપાત્ર રીતે મોટી છે. નેનો ટેક્નોલોજીમાં ઉપયોગ કરવા ઉપરાંત, જે સેમિકન્ડક્ટર્સની દુનિયામાં હજુ પણ નવી છે, એ નોંધવું જોઇએ કે મોટાભાગના ગ્રેફાઇટ ઉત્પાદકો દાયકાઓથી સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ માટે ગ્રેફાઇટના ચોક્કસ ગ્રેડ બનાવે છે.

2. ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ, જનરેટર અને વૈકલ્પિક

કાર્બન ગ્રેફાઇટ સામગ્રીનો ઉપયોગ કાર્બન બ્રશના રૂપમાં ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ, જનરેટર્સ અને અલ્ટરનેટર્સમાં પણ વારંવાર થાય છે. આ કિસ્સામાં "બ્રશ" એ એક ઉપકરણ છે જે સ્થિર વાયર અને ફરતા ભાગોના સંયોજન વચ્ચે વર્તમાનનું સંચાલન કરે છે, અને તે સામાન્ય રીતે ફરતી શાફ્ટમાં રાખવામાં આવે છે.

3. આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન

ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ હવે વધુ આવર્તન સાથે થઈ રહ્યો છે. તેનો ઉપયોગ આયન ઈમ્પ્લાન્ટેશન, થર્મોકોપલ્સ, ઈલેક્ટ્રીકલ સ્વીચો, કેપેસીટર, ટ્રાન્ઝીસ્ટર અને બેટરીમાં પણ થઈ રહ્યો છે.

આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન એ એક ઇજનેરી પ્રક્રિયા છે જેમાં વિદ્યુત ક્ષેત્રમાં ચોક્કસ સામગ્રીના આયનોને વેગ મળે છે અને ગર્ભાધાનના સ્વરૂપ તરીકે અન્ય 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 ભેળવવામાં આવતા અણુઓના પ્રકારોમાંથી એક છે.

માઇક્રોચિપ્સના ઉત્પાદનમાં ગ્રેફાઇટની અનન્ય ભૂમિકા ઉપરાંત, ગ્રેફાઇટ આધારિત નવીનતાઓનો ઉપયોગ હવે પરંપરાગત કેપેસિટર અને ટ્રાન્ઝિસ્ટરને બદલવા માટે કરવામાં આવી રહ્યો છે. કેટલાક સંશોધકોના મતે, ગ્રાફીન સિલિકોનનો એકસાથે 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 કેપેસિટર્સમાં પણ ગ્રાફીનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. વાસ્તવમાં, ગ્રાફીન સુપરકેપેસિટર્સ પરંપરાગત કેપેસિટર્સ કરતાં 20 ગણા વધુ શક્તિશાળી હોવાનું માનવામાં આવે છે (20 W/cm3 મુક્ત કરે છે), અને તે આજની ઉચ્ચ શક્તિવાળી, લિથિયમ-આયન બેટરી કરતાં 3x ગણી વધુ મજબૂત હોઈ શકે છે.

4. બેટરીઓ

જ્યારે બેટરી (ડ્રાય સેલ અને લિથિયમ-આયન) ની વાત આવે છે, ત્યારે કાર્બન અને ગ્રેફાઇટ મટીરીયલ પણ અહીં નિમિત્ત બન્યા છે. પરંપરાગત ડ્રાય-સેલના કિસ્સામાં (જે બેટરીનો આપણે વારંવાર અમારા રેડિયો, ફ્લેશલાઇટ, રિમોટ્સ અને ઘડિયાળોમાં ઉપયોગ કરીએ છીએ), મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ અથવા ગ્રેફાઇટ સળિયા (કેથોડ) ભેજવાળી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પેસ્ટથી ઘેરાયેલા હોય છે, અને બંને અંદર સમાવિષ્ટ હોય છે. મેટલ સિલિન્ડર.

આજની આધુનિક લિથિયમ-આયન બેટરીઓ ગ્રેફાઇટનો પણ ઉપયોગ કરી રહી છે — એનોડ તરીકે. જૂની લિથિયમ-આયન બેટરીઓ પરંપરાગત ગ્રેફાઇટ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરતી હતી, જો કે હવે ગ્રાફીન વધુ સરળતાથી ઉપલબ્ધ થઈ રહ્યું છે, તેના બદલે હવે ગ્રેફિન એનોડનો ઉપયોગ કરવામાં આવી રહ્યો છે - મોટે ભાગે બે કારણોસર; 1. ગ્રાફીન એનોડ વધુ સારી રીતે ઉર્જા ધરાવે છે અને 2. તે ચાર્જ ટાઈમનું વચન આપે છે જે પરંપરાગત લિથિયમ-આયન બેટરી કરતા 10 ગણો ઝડપી છે.

રિચાર્જેબલ લિથિયમ-આયન બેટરી આ દિવસોમાં વધુને વધુ લોકપ્રિય બની રહી છે. તેઓ હવે અમારા ઘરનાં ઉપકરણો, પોર્ટેબલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, લેપટોપ, સ્માર્ટ ફોન, હાઇબ્રિડ ઇલેક્ટ્રિક કાર, લશ્કરી વાહનો અને એરોસ્પેસ એપ્લિકેશન્સમાં પણ વારંવાર ઉપયોગમાં લેવાય છે.