La capacidad única del grafito para conducir electricidad mientras disipa o transfiere calor lejos de componentes críticos lo convierte en un excelente material para aplicaciones electrónicas, incluidos semiconductores, motores eléctricos e incluso la producción de baterías modernas.
El grafeno es lo que los científicos e ingenieros llaman una sola capa de grafito a nivel atómico, y estas finas capas de grafeno se están enrollando y utilizando en nanotubos. Probablemente esto se deba a la impresionante conductividad eléctrica y a la excepcional resistencia y rigidez del material.
Los nanotubos de carbono actuales se construyen con una relación longitud-diámetro de hasta 132.000.000:1, que es significativamente mayor que la de cualquier otro material. Además de su uso en nanotecnología, que todavía es bastante nueva en el mundo de los semiconductores, cabe señalar que la mayoría de los fabricantes de grafito llevan décadas fabricando grados de grafito específicos para la industria de los semiconductores.
2. Motores, Generadores y Alternadores Eléctricos
El material de grafito de carbono también se utiliza frecuentemente en motores eléctricos, generadores y alternadores en forma de escobillas de carbón. En este caso, un "cepillo" es un dispositivo que conduce corriente entre cables estacionarios y una combinación de partes móviles, y generalmente está alojado en un eje giratorio.
3. Implantación de iones
El grafito se utiliza cada vez con más frecuencia en la industria electrónica. Se utiliza en implantación de iones, termopares, interruptores eléctricos, condensadores, transistores y baterías.
La implantación de iones es un proceso de ingeniería en el que los iones de un material particular se aceleran en un campo eléctrico y impactan en otro material, como una forma de impregnación. Es uno de los procesos fundamentales utilizados en la producción de microchips para nuestras computadoras modernas, y los átomos de grafito suelen ser uno de los tipos de átomos que se infunden en estos microchips basados en silicio.
Además del papel único del grafito en la producción de microchips, ahora se están utilizando innovaciones basadas en grafito para reemplazar también los condensadores y transistores tradicionales. Según algunos investigadores, el grafeno podría ser una posible alternativa al silicio. Es 100 veces más delgado que el transistor de silicio más pequeño, conduce la electricidad de manera mucho más eficiente y tiene propiedades exóticas que pueden resultar muy útiles en la computación cuántica. El grafeno también se ha utilizado en condensadores modernos. De hecho, los supercondensadores de grafeno son supuestamente 20 veces más potentes que los condensadores tradicionales (liberan 20 W/cm3) y pueden ser 3 veces más potentes que las potentes baterías de iones de litio actuales.
4. Baterías
En lo que respecta a las baterías (de pila seca y de iones de litio), los materiales de carbono y grafito también han sido fundamentales. En el caso de una celda seca tradicional (las baterías que usamos a menudo en nuestras radios, linternas, controles remotos y relojes), un electrodo de metal o una varilla de grafito (el cátodo) está rodeado por una pasta de electrolito húmedo, y ambos están encapsulados dentro. un cilindro metálico.
Las modernas baterías de iones de litio de hoy en día también utilizan grafito, como ánodo. Las baterías de iones de litio más antiguas utilizaban materiales de grafito tradicionales; sin embargo, ahora que el grafeno está cada vez más disponible, se utilizan ánodos de grafeno, principalmente por dos razones: 1. Los ánodos de grafeno retienen mejor la energía y 2. prometen un tiempo de carga 10 veces más rápido que una batería tradicional de iones de litio.
Las baterías recargables de iones de litio son cada vez más populares hoy en día. Ahora se utilizan a menudo en nuestros electrodomésticos, aparatos electrónicos portátiles, ordenadores portátiles, teléfonos inteligentes, coches eléctricos híbridos, vehículos militares y también en aplicaciones aeroespaciales.
Hora de publicación: 15-mar-2021