Grafitoak elektrizitatea eroateko duen gaitasun paregabeak, osagai kritikoetatik beroa xahutzen edo transferitzen duen bitartean, material bikaina bihurtzen du elektronikako aplikazioetarako, hala nola erdieroaleetan, motor elektrikoetan eta baita gaur egungo baterien ekoizpenean ere.
Grafenoa zientzialari eta ingeniariek grafito geruza bakarra deitzen diote maila atomikoan, eta grafeno geruza mehe hauek bildu eta nanohodietan erabiltzen ari dira. Hori ziurrenik eroankortasun elektriko ikusgarriari eta materialaren erresistentzia eta zurruntasun apartekoari zor zaio.
Gaur egungo karbono nanohodiak 132.000.000:1-eko luzera-diametro erlazioarekin eraikitzen dira, beste edozein materialek baino askoz handiagoa. Nanoteknologian erabiltzeaz gain, erdieroaleen munduan oraindik nahiko berria dena, kontuan izan behar da grafito fabrikatzaile gehienek hamarkadetan zehar grafito mota espezifikoak egiten dituztela erdieroaleen industriarako.
2. Motor elektrikoak, sorgailuak eta alternadoreak
Karbono grafito materiala maiz erabiltzen da motor elektrikoetan, sorgailuetan eta alternadoreetan, karbono eskuilen moduan. Kasu honetan, "eskuila" hari finkoen eta mugitzen diren piezen konbinazio baten artean korrontea eroaten duen gailua da, eta normalean ardatz birakari batean egoten da.
3. Ioien inplantazioa
Grafitoa gero eta maizago erabiltzen ari da elektronika industrian. Ioi inplantazioan, termopareetan, etengailu elektrikoetan, kondentsadoreetan, transistoreetan eta baterietan ere erabiltzen da.
Ioi-inplantazioa ingeniaritza-prozesu bat da, non material jakin bateko ioiak eremu elektriko batean azeleratzen diren eta beste material batean inpaktatzen diren, inpregnazio-modu gisa. Gure ordenagailu modernoetarako mikrotxipak ekoizteko erabiltzen diren oinarrizko prozesuetako bat da, eta grafito-atomoak normalean siliziozko mikrotxip hauetan txertatzen diren atomo mota bat dira.
Grafitoak mikrotxipen ekoizpenean duen eginkizun bereziaz gain, grafitoan oinarritutako berrikuntzak erabiltzen ari dira orain kondentsadore eta transistore tradizionalak ordezkatzeko ere. Ikerlari batzuen arabera, grafenoa silizioaren alternatiba posible bat izan daiteke. Siliziozko transistore txikiena baino 100 aldiz meheagoa da, elektrizitatea askoz eraginkorrago eroaten du eta propietate exotikoak ditu, oso erabilgarriak izan daitezkeenak konputazio kuantikoan. Grafenoa kondentsadore modernoetan ere erabili izan da. Izan ere, grafenozko superkondentsadoreak kondentsadore tradizionalak baino 20 aldiz indartsuagoak direla uste da (20 W/cm3 askatzen dituzte), eta gaur egungo litio-ioizko bateria potentzial handikoak baino 3 aldiz indartsuagoak izan daitezke.
4. Bateriak
Bateriei dagokienez (pila lehorrak eta litio-ioizkoak), karbono eta grafito materialak ere funtsezkoak izan dira hemen. Pila lehor tradizional baten kasuan (irratietan, linternetan, urrutiko aginteetan eta erlojuetan erabiltzen ditugun bateriak), metalezko elektrodo bat edo grafitozko haga bat (katodoa) elektrolito-pasta heze batez inguratuta dago, eta biak metalezko zilindro baten barruan kapsulatuta daude.
Gaur egungo litio-ioizko bateria modernoek ere grafitoa erabiltzen dute — anodo gisa. Litio-ioizko bateria zaharrek grafito material tradizionalak erabiltzen zituzten, baina orain grafenoa gero eta eskuragarriagoa denez, grafenozko anodoak erabiltzen ari dira — batez ere bi arrazoirengatik; 1. grafenozko anodoek energia hobeto mantentzen dute eta 2. litio-ioizko bateria tradizional batek baino 10 aldiz azkarrago kargatzen dutela agintzen dute.
Litio-ioizko bateria kargagarriak gero eta ezagunagoak dira egun. Orain, askotan erabiltzen dira etxetresna elektrikoetan, gailu elektroniko eramangarrietan, ordenagailu eramangarrietan, telefono adimendunetan, auto elektriko hibridoetan, ibilgailu militarretan eta baita aplikazio aeroespazialetan ere.
Argitaratze data: 2021eko martxoaren 15a