ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬಳಕೆ

ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಪರಮಾಣು ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಒಂದು ಪದರ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್‌ನ ಈ ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳನ್ನು ಸುತ್ತಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇದು ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಅಸಾಧಾರಣ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಬಿಗಿತದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿರಬಹುದು.

ಇಂದಿನ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳನ್ನು 132,000,000:1 ರವರೆಗಿನ ಉದ್ದ-ವ್ಯಾಸ ಅನುಪಾತದೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಯಾವುದೇ ಇತರ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವುದರ ಹೊರತಾಗಿ, ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಹೊಸದಾಗಿದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಯಾರಕರು ದಶಕಗಳಿಂದ ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮಕ್ಕಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶ್ರೇಣಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕು.

2. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೋಟಾರ್ಸ್, ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಆಲ್ಟರ್ನೇಟರ್‌ಗಳು

ಕಾರ್ಬನ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೋಟರ್‌ಗಳು, ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಬ್ರಷ್‌ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಆಲ್ಟರ್ನೇಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ "ಬ್ರಷ್" ಎನ್ನುವುದು ಸ್ಥಾಯಿ ತಂತಿಗಳು ಮತ್ತು ಚಲಿಸುವ ಭಾಗಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯ ನಡುವೆ ಪ್ರಸ್ತುತವನ್ನು ನಡೆಸುವ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತಿರುಗುವ ಶಾಫ್ಟ್ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

3. ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಈಗ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇದನ್ನು ಅಯಾನ್ ಇಂಪ್ಲಾಂಟೇಶನ್, ಥರ್ಮೋಕಪಲ್ಸ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳು, ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.

ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯು ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಅಲ್ಲಿ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಸ್ತುವಿನ ಅಯಾನುಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ವೇಗವರ್ಧಿತವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮತ್ತೊಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ, ಒಂದು ರೀತಿಯ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆ. ಇದು ನಮ್ಮ ಆಧುನಿಕ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ ಈ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ತುಂಬಿದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪ್ರಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.

ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ವಿಶಿಷ್ಟ ಪಾತ್ರದ ಜೊತೆಗೆ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಲು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆಧಾರಿತ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಈಗ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಕೆಲವು ಸಂಶೋಧಕರ ಪ್ರಕಾರ, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗೆ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿರಬಹುದು. ಇದು ಚಿಕ್ಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಿಂತ 100 ಪಟ್ಟು ತೆಳ್ಳಗಿರುತ್ತದೆ, ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ನಡೆಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಉಪಯುಕ್ತವಾದ ವಿಲಕ್ಷಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆಧುನಿಕ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಸೂಪರ್‌ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ 20x ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಶಾಲಿಯಾಗಿರುತ್ತವೆ (20 W/cm3 ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ), ಮತ್ತು ಅವು ಇಂದಿನ ಉನ್ನತ-ಶಕ್ತಿಯ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಿಂತ 3x ಪಟ್ಟು ಬಲವಾಗಿರಬಹುದು.

4. ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು

ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ವಿಷಯಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗ (ಡ್ರೈ ಸೆಲ್ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್), ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳು ಇಲ್ಲಿಯೂ ಪ್ರಮುಖವಾಗಿವೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಡ್ರೈ ಸೆಲ್‌ನ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ (ನಮ್ಮ ರೇಡಿಯೋಗಳು, ಬ್ಯಾಟರಿ ದೀಪಗಳು, ರಿಮೋಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ವಾಚ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನಾವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸುವ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು), ಲೋಹದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ಅಥವಾ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ರಾಡ್ (ಕ್ಯಾಥೋಡ್) ತೇವಾಂಶವುಳ್ಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಪೇಸ್ಟ್‌ನಿಂದ ಆವೃತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎರಡನ್ನೂ ಒಳಗೆ ಸುತ್ತುವರಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೋಹದ ಸಿಲಿಂಡರ್.

ಇಂದಿನ ಆಧುನಿಕ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಬಳಸುತ್ತಿವೆ - ಆನೋಡ್ ಆಗಿ. 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 ವೇಗದ ಚಾರ್ಜ್ ಸಮಯವನ್ನು ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.

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