Sử dụng than chì trong các ứng dụng điện tử

Graphene là thứ mà các nhà khoa học và kỹ sư gọi là một lớp than chì ở cấp độ nguyên tử, và những lớp graphene mỏng này đang được cuộn lại và sử dụng trong ống nano. Điều này có thể là do tính dẫn điện ấn tượng cũng như độ bền và độ cứng đặc biệt của vật liệu.

Các ống nano carbon ngày nay được chế tạo với tỷ lệ chiều dài trên đường kính lên tới 132.000.000:1, lớn hơn đáng kể so với bất kỳ vật liệu nào khác. Bên cạnh việc được sử dụng trong công nghệ nano, vốn vẫn còn khá mới trong thế giới chất bán dẫn, cần lưu ý rằng hầu hết các nhà sản xuất than chì đã sản xuất các loại than chì cụ thể cho ngành công nghiệp bán dẫn trong nhiều thập kỷ.

2. Động cơ điện, máy phát điện và máy phát điện xoay chiều

Vật liệu than chì carbon cũng thường được sử dụng trong động cơ điện, máy phát điện và máy phát điện dưới dạng chổi than. Trong trường hợp này, “bàn chải” là một thiết bị dẫn dòng điện giữa các dây cố định và tổ hợp các bộ phận chuyển động và nó thường được đặt trong một trục quay.

3. Cấy ion

Than chì hiện đang được sử dụng với tần suất nhiều hơn trong ngành điện tử. Nó đang được sử dụng trong cấy ion, cặp nhiệt điện, công tắc điện, tụ điện, bóng bán dẫn và pin.

Cấy ion là một quy trình kỹ thuật trong đó các ion của một vật liệu cụ thể được tăng tốc trong điện trường và tác động vào vật liệu khác, dưới dạng ngâm tẩm. Đây là một trong những quy trình cơ bản được sử dụng để sản xuất vi mạch cho máy tính hiện đại của chúng ta và nguyên tử than chì thường là một trong những loại nguyên tử được đưa vào các vi mạch dựa trên silicon này.

Bên cạnh vai trò độc đáo của than chì trong việc sản xuất vi mạch, các cải tiến dựa trên than chì hiện đang được sử dụng để thay thế các tụ điện và bóng bán dẫn truyền thống. Theo một số nhà nghiên cứu, graphene có thể là một giải pháp thay thế hoàn toàn cho silicon. Nó mỏng hơn 100 lần so với bóng bán dẫn silicon nhỏ nhất, dẫn điện hiệu quả hơn nhiều và có những đặc tính kỳ lạ có thể rất hữu ích trong điện toán lượng tử. Graphene cũng đã được sử dụng trong các tụ điện hiện đại. Trên thực tế, siêu tụ điện graphene được cho là mạnh hơn 20 lần so với tụ điện truyền thống (giải phóng 20 W/cm3) và chúng có thể mạnh gấp 3 lần so với pin lithium-ion công suất cao ngày nay.

4. Pin

Khi nói đến pin (pin khô và lithium-Ion), vật liệu carbon và than chì cũng đóng vai trò quan trọng ở đây. Trong trường hợp pin khô truyền thống (pin chúng ta thường sử dụng trong radio, đèn pin, điều khiển từ xa và đồng hồ), một điện cực kim loại hoặc thanh than chì (cực âm) được bao quanh bởi một lớp chất điện phân ẩm và cả hai đều được bọc bên trong. một xi lanh kim loại.

Pin lithium-ion hiện đại ngày nay cũng đang sử dụng than chì - làm cực dương. Pin lithium-ion cũ hơn sử dụng vật liệu than chì truyền thống, tuy nhiên hiện nay do graphene ngày càng trở nên sẵn có hơn nên cực dương graphene hiện đang được sử dụng thay thế - chủ yếu vì hai lý do; 1. Cực dương graphene giữ năng lượng tốt hơn và 2. nó hứa hẹn thời gian sạc nhanh hơn gấp 10 lần so với pin lithium-ion truyền thống.

Ngày nay, pin lithium-ion có thể sạc lại ngày càng trở nên phổ biến. Hiện nay chúng thường được sử dụng trong các thiết bị gia dụng, thiết bị điện tử cầm tay, máy tính xách tay, điện thoại thông minh, ô tô điện hybrid, xe quân sự và cả trong các ứng dụng hàng không vũ trụ.