Uso de grafite em aplicações eletrônicas

O grafeno é o que cientistas e engenheiros chamam de uma única camada de grafite no nível atômico, e essas finas camadas de grafeno estão sendo enroladas e usadas em nanotubos.Isso provavelmente se deve à impressionante condutividade elétrica e à excepcional resistência e rigidez do material.

Os nanotubos de carbono de hoje são construídos com uma relação comprimento-diâmetro de até 132.000.000:1, que é significativamente maior do que qualquer outro material.Além de ser utilizada em nanotecnologia, ainda bastante nova no mundo dos semicondutores, deve-se notar que a maioria dos fabricantes de grafite vem fabricando grades específicas de grafite para a indústria de semicondutores há décadas.

2. Motores Elétricos, Geradores e Alternadores

O material de grafite de carbono também é frequentemente usado em motores elétricos, geradores e alternadores na forma de escovas de carvão.Neste caso, uma “escova” é um dispositivo que conduz corrente entre fios estacionários e uma combinação de partes móveis, e geralmente é alojada em um eixo giratório.

3. Implantação de íons

O grafite está sendo usado com mais frequência na indústria eletrônica.Ele está sendo usado na implantação de íons, termopares, interruptores elétricos, capacitores, transistores e baterias também.

A implantação iônica é um processo de engenharia onde os íons de um determinado material são acelerados em um campo elétrico e são impactados em outro material, como forma de impregnação.É um dos processos fundamentais usados ​​na produção de microchips para nossos computadores modernos, e os átomos de grafite são tipicamente um dos tipos de átomos que são infundidos nesses microchips à base de silício.

Além do papel único da grafite na produção de microchips, inovações baseadas em grafite estão sendo usadas para substituir capacitores e transistores tradicionais também.De acordo com alguns pesquisadores, o grafeno pode ser uma alternativa possível ao silício.É 100 vezes mais fino que o menor transistor de silício, conduz eletricidade com muito mais eficiência e possui propriedades exóticas que podem ser muito úteis na computação quântica.O grafeno também foi usado em capacitores modernos.Na verdade, os supercapacitores de grafeno são supostamente 20 vezes mais potentes do que os capacitores tradicionais (liberando 20 W/cm3), e podem ser 3 vezes mais fortes do que as baterias de íons de lítio de alta potência atuais.

4. Baterias

Quando se trata de baterias (célula seca e íons de lítio), materiais de carbono e grafite também foram fundamentais aqui.No caso de uma célula seca tradicional (as baterias que costumamos usar em nossos rádios, lanternas, controles remotos e relógios), um eletrodo de metal ou haste de grafite (o cátodo) é cercado por uma pasta eletrolítica úmida, e ambos são encapsulados dentro um cilindro metálico.

As modernas baterias de íons de lítio de hoje também usam grafite – como ânodo.As baterias de íon de lítio mais antigas usavam materiais tradicionais de grafite, no entanto, agora que o grafeno está se tornando mais prontamente disponível, os ânodos de grafeno agora estão sendo usados ​​- principalmente por dois motivos;1. anodos de grafeno retêm melhor a energia e 2. promete um tempo de carga 10x mais rápido que uma bateria tradicional de íons de lítio.

As baterias recarregáveis ​​de íons de lítio estão se tornando cada vez mais populares nos dias de hoje.Eles agora são frequentemente usados ​​em nossos eletrodomésticos, eletrônicos portáteis, laptops, telefones inteligentes, carros elétricos híbridos, veículos militares e também em aplicações aeroespaciais.