Графитыг электроникийн хэрэглээнд ашиглах

Графит нь чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс дулааныг гадагшлуулах, дамжуулах явцад цахилгаан дамжуулах онцгой чадвар нь хагас дамжуулагч, цахилгаан мотор, тэр ч байтугай орчин үеийн батерей үйлдвэрлэх зэрэг электроникийн хэрэглээнд маш сайн материал болдог.

1. Нанотехнологи ба хагас дамжуулагч.Төхөөрөмж, электроникийн хэмжээ жижгэрч, нүүрстөрөгчийн нано хоолой нь жишиг болж, нано технологи, хагас дамжуулагчийн салбарын ирээдүй болох нь батлагдаж байна.

Графеныг эрдэмтэд, инженерүүд атомын түвшинд графитын нэг давхарга гэж нэрлэдэг бөгөөд эдгээр нимгэн графины давхаргыг өнхрүүлэн нано хоолойд ашиглаж байна. Энэ нь гайхалтай цахилгаан дамжуулах чанар, материалын онцгой хүч чадал, хөшүүн чанараас үүдэлтэй байж магадгүй юм.

Өнөөгийн нүүрстөрөгчийн нано хоолойнууд нь 132,000,000:1 хүртэлх урт ба диаметрийн харьцаагаар хийгдсэн бөгөөд энэ нь бусад материалаас хамаагүй том юм. Хагас дамжуулагчийн ертөнцөд нэлээд шинэхэн хэвээр байгаа нано технологид ашиглагдахаас гадна ихэнх бал чулуу үйлдвэрлэгчид хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд зориулж хэдэн арван жилийн турш графитийн тодорхой зэрэглэлийг гаргаж ирснийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

2. Цахилгаан мотор, генератор, генератор

Нүүрстөрөгчийн бал чулуу материалыг цахилгаан мотор, генератор, генератор зэрэгт нүүрстөрөгчийн сойз хэлбэрээр ихэвчлэн ашигладаг. Энэ тохиолдолд "сойз" нь хөдөлгөөнгүй утас ба хөдөлгөөнт хэсгүүдийн хооронд гүйдэл дамжуулдаг төхөөрөмж бөгөөд ихэвчлэн эргэдэг голд байрладаг.

Hb8d067c726794547870c67ee495b48ael.jpg_350x350

3. Ион суулгац

Графитыг одоо электроникийн салбарт илүү их давтамжтайгаар ашиглаж байна. Энэ нь ион суулгац, термопар, цахилгаан унтраалга, конденсатор, транзистор, батерей зэрэгт ашиглагддаг.

Ион суулгац гэдэг нь тодорхой материалын ионуудыг цахилгаан талбарт хурдасгаж, өөр материалд нэвчиж, нэвчих хэлбэр болгон ашигладаг инженерийн процесс юм. Энэ нь орчин үеийн компьютерт зориулсан микрочип үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг үндсэн процессуудын нэг бөгөөд бал чулууны атомууд нь цахиурт суурилсан эдгээр микрочипүүдэд шингэсэн атомуудын нэг төрөл юм.

Бал чулуу нь микрочип үйлдвэрлэхэд онцгой үүрэг гүйцэтгэхээс гадна графит дээр суурилсан инновацийг уламжлалт конденсатор, транзисторыг орлуулахад ашиглаж байна. Зарим судлаачдын үзэж байгаагаар графен нь цахиурыг бүхэлд нь орлох боломжтой юм. Энэ нь хамгийн жижиг цахиурын транзистороос 100 дахин нимгэн, цахилгааныг илүү үр ашигтай дамжуулдаг бөгөөд квант тооцоололд маш хэрэгтэй чамин шинж чанартай байдаг. Графеныг орчин үеийн конденсаторуудад мөн ашигласан. Үнэн хэрэгтээ графен суперконденсаторууд нь уламжлалт конденсаторуудаас (20 Вт/см3 ялгаруулдаг) 20 дахин хүчтэй бөгөөд өнөөгийн өндөр хүчин чадалтай лити-ион батерейгаас 3 дахин хүчтэй байж магадгүй юм.

4. Батерей

Батерейны тухайд (хуурай эс ба лити-ион) нүүрстөрөгч болон бал чулуун материалууд энд бас чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Уламжлалт хуурай эсийн хувьд (бидний радио, гар чийдэн, удирдлага, цагандаа ихэвчлэн ашигладаг батерей) металл электрод эсвэл бал чулуун саваа (катод) нь чийгтэй электролитийн зуурмагаар хүрээлэгдсэн бөгөөд хоёулаа дотор нь бүрхэгдсэн байдаг. металл цилиндр.

Орчин үеийн лити-ион батерейнууд нь бал чулууг анод болгон ашиглаж байна. Хуучин лити-ион батерейнууд нь уламжлалт графит материалыг ашигладаг байсан ч одоо графен илүү бэлэн болсон тул оронд нь графен анодыг ашиглаж байна - ихэвчлэн хоёр шалтгаанаар; 1. Графен анод нь эрчим хүчийг илүү сайн барьдаг ба 2. Энэ нь уламжлалт лити-ион батерейгаас 10 дахин хурдан цэнэглэх хугацааг амлаж байна.

Цэнэглэдэг лити-ион батерейнууд өнөө үед улам бүр түгээмэл болж байна. Эдгээрийг одоо манай гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, зөөврийн цахилгаан хэрэгсэл, зөөврийн компьютер, ухаалаг утас, эрлийз цахилгаан машин, цэргийн машин, сансар огторгуйн хэрэглээнд ихэвчлэн ашигладаг.


Шуудангийн цаг: 2021 оны 3-р сарын 15