A capacidade única do grafito para conducir a electricidade mentres disipa ou transfire a calor lonxe dos compoñentes críticos convérteo nun gran material para aplicacións electrónicas, incluíndo semicondutores, motores eléctricos e mesmo a produción de baterías modernas.
O grafeno é o que os científicos e enxeñeiros chaman unha única capa de grafito a nivel atómico, e estas finas capas de grafeno están a ser enroladas e utilizadas en nanotubos. Isto probablemente se deba á impresionante condutividade eléctrica e á excepcional resistencia e rixidez do material.
Os nanotubos de carbono actuais constrúense cunha relación lonxitude-diámetro de ata 132 000 000:1, unha proporción significativamente maior que a de calquera outro material. Ademais de empregarse na nanotecnoloxía, que aínda é bastante nova no mundo dos semicondutores, cómpre sinalar que a maioría dos fabricantes de grafito levan décadas fabricando tipos específicos de grafito para a industria dos semicondutores.
2. Motores eléctricos, xeradores e alternadores
O material de grafito de carbono tamén se emprega con frecuencia en motores eléctricos, xeradores e alternadores en forma de escobillas de carbono. Neste caso, unha "escobilla" é un dispositivo que conduce a corrente entre cables estacionarios e unha combinación de pezas móbiles, e normalmente está aloxado nun eixe rotatorio.
3. Implantación de ións
O grafito úsase agora con máis frecuencia na industria electrónica. Tamén se emprega en implantación de ións, termopares, interruptores eléctricos, condensadores, transistores e baterías.
A implantación iónica é un proceso de enxeñaría no que os ións dun material particular se aceleran nun campo eléctrico e impactan noutro material, como unha forma de impregnación. É un dos procesos fundamentais empregados na produción de microchips para os nosos ordenadores modernos, e os átomos de grafito son normalmente un dos tipos de átomos que se infunden nestes microchips baseados en silicio.
Ademais do papel único do grafito na produción de microchips, as innovacións baseadas no grafito tamén se están a empregar para substituír os condensadores e transistores tradicionais. Segundo algúns investigadores, o grafeno podería ser unha posible alternativa ao silicio por completo. É 100 veces máis delgado que o transistor de silicio máis pequeno, conduce a electricidade de forma moito máis eficiente e ten propiedades exóticas que poden ser moi útiles na computación cuántica. O grafeno tamén se utilizou en condensadores modernos. De feito, os supercondensadores de grafeno son supostamente 20 veces máis potentes que os condensadores tradicionais (liberando 20 W/cm3) e poden ser 3 veces máis fortes que as baterías de ións de litio de alta potencia actuais.
4. Baterías
No que respecta ás baterías (de pilas secas e de ións de litio), os materiais de carbono e grafito tamén foron fundamentais. No caso dunha pila seca tradicional (as baterías que adoitamos usar nas nosas radios, lanternas, mandos a distancia e reloxos), un eléctrodo metálico ou unha vara de grafito (o cátodo) está rodeado por unha pasta electrolítica húmida e ambos están encapsulados dentro dun cilindro metálico.
As baterías de ións de litio modernas de hoxe en día tamén empregan grafito como ánodo. As baterías de ións de litio máis antigas empregaban materiais de grafito tradicionais, pero agora que o grafeno está cada vez máis dispoñible, están a usarse ánodos de grafeno no seu lugar, principalmente por dúas razóns: 1. os ánodos de grafeno manteñen mellor a enerxía e 2. prometen un tempo de carga 10 veces máis rápido que unha batería de ións de litio tradicional.
As baterías recargables de ións de litio son cada vez máis populares hoxe en día. Agora úsanse a miúdo nos nosos electrodomésticos, dispositivos electrónicos portátiles, ordenadores portátiles, teléfonos intelixentes, coches eléctricos híbridos, vehículos militares e tamén en aplicacións aeroespaciais.
Data de publicación: 15 de marzo de 2021