ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬಳಕೆ

ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಪರಮಾಣು ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಒಂದೇ ಪದರ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಈ ತೆಳುವಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಪದರಗಳನ್ನು ಸುತ್ತಿಕೊಂಡು ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇದು ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಅಸಾಧಾರಣ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಬಿಗಿತದಿಂದಾಗಿರಬಹುದು.

ಇಂದಿನ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳನ್ನು 132,000,000:1 ವರೆಗಿನ ಉದ್ದ-ವ್ಯಾಸದ ಅನುಪಾತದೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಯಾವುದೇ ಇತರ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಹೊಸದಾಗಿರುವ ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಯಾರಕರು ದಶಕಗಳಿಂದ ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮಕ್ಕಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶ್ರೇಣಿಯ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಬೇಕು.

2. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳು, ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಆಲ್ಟರ್ನೇಟರ್‌ಗಳು

ಕಾರ್ಬನ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳು, ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಆಲ್ಟರ್ನೇಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಬ್ರಷ್‌ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ "ಬ್ರಷ್" ಎನ್ನುವುದು ಸ್ಥಿರ ತಂತಿಗಳು ಮತ್ತು ಚಲಿಸುವ ಭಾಗಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯ ನಡುವೆ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಡೆಸುವ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತಿರುಗುವ ಶಾಫ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

3. ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಈಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇದನ್ನು ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್, ಥರ್ಮೋಕಪಲ್‌ಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳು, ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.

ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್ ಎನ್ನುವುದು ಒಂದು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಸ್ತುವಿನ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ವೇಗಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಇದು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು ನಮ್ಮ ಆಧುನಿಕ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ತುಂಬಿಸಲಾದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪ್ರಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.

ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪಾತ್ರದ ಜೊತೆಗೆ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆಧಾರಿತ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಈಗ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಸಹ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಕೆಲವು ಸಂಶೋಧಕರ ಪ್ರಕಾರ, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗೆ ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ಸಂಭಾವ್ಯ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿರಬಹುದು. ಇದು ಚಿಕ್ಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಿಂತ 100 ಪಟ್ಟು ತೆಳ್ಳಗಿರುತ್ತದೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ನಡೆಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಬಹುದಾದ ವಿಲಕ್ಷಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ಆಧುನಿಕ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಸೂಪರ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ 20x ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಶಾಲಿ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ (20 W/cm3 ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ), ಮತ್ತು ಅವು ಇಂದಿನ ಉನ್ನತ-ಶಕ್ತಿಯ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಿಂತ 3x ಪಟ್ಟು ಬಲಶಾಲಿಯಾಗಿರಬಹುದು.

4. ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು

ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ವಿಷಯಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗ (ಡ್ರೈ ಸೆಲ್ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್), ಇಂಗಾಲ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳು ಇಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸಿವೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಡ್ರೈ-ಸೆಲ್ (ನಮ್ಮ ರೇಡಿಯೋಗಳು, ಬ್ಯಾಟರಿ ದೀಪಗಳು, ರಿಮೋಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕೈಗಡಿಯಾರಗಳಲ್ಲಿ ನಾವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸುವ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು) ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಲೋಹದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಅಥವಾ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ರಾಡ್ (ಕ್ಯಾಥೋಡ್) ತೇವಾಂಶವುಳ್ಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಪೇಸ್ಟ್‌ನಿಂದ ಸುತ್ತುವರೆದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎರಡೂ ಲೋಹದ ಸಿಲಿಂಡರ್‌ನೊಳಗೆ ಸುತ್ತುವರಿಯಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ.

ಇಂದಿನ ಆಧುನಿಕ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಆನೋಡ್ ಆಗಿಯೂ ಬಳಸುತ್ತಿವೆ. ಹಳೆಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದವು, ಆದರೆ ಈಗ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತಿರುವುದರಿಂದ, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಆನೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಈಗ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ - ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಎರಡು ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ; 1. ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಆನೋಡ್‌ಗಳು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು 2. ಇದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಿಂತ 10x ಪಟ್ಟು ವೇಗವಾದ ಚಾರ್ಜ್ ಸಮಯವನ್ನು ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.

ಇತ್ತೀಚಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಜನಪ್ರಿಯವಾಗುತ್ತಿವೆ. ಈಗ ಅವುಗಳನ್ನು ನಮ್ಮ ಗೃಹೋಪಯೋಗಿ ವಸ್ತುಗಳು, ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಲ್ಯಾಪ್‌ಟಾಪ್‌ಗಳು, ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಫೋನ್‌ಗಳು, ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕಾರುಗಳು, ಮಿಲಿಟರಿ ವಾಹನಗಳು ಮತ್ತು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.