Penggunaan Grafit Dalam Aplikasi Elektronik

Graphene adalah apa yang para ilmuwan dan insinyur sebut sebagai lapisan tunggal grafit pada tingkat atom, dan lapisan tipis graphene ini digulung dan digunakan dalam nanotube. Hal ini kemungkinan besar disebabkan oleh konduktivitas listrik yang mengesankan serta kekuatan dan kekakuan material yang luar biasa.

Tabung nano karbon saat ini dibuat dengan rasio panjang terhadap diameter hingga 132.000.000:1, yang secara signifikan lebih besar dibandingkan bahan lainnya. Selain digunakan dalam nanoteknologi, yang masih tergolong baru dalam dunia semikonduktor, perlu dicatat bahwa sebagian besar produsen grafit telah membuat grafit dengan kadar tertentu untuk industri semikonduktor selama beberapa dekade.

2. Motor Listrik, Generator dan Alternator

Bahan karbon grafit juga sering digunakan pada motor listrik, generator, dan alternator dalam bentuk sikat karbon. Dalam hal ini “sikat” adalah perangkat yang mengalirkan arus antara kabel stasioner dan kombinasi bagian yang bergerak, dan biasanya ditempatkan pada poros yang berputar.

3. Implantasi Ion

Grafit sekarang lebih sering digunakan di industri elektronik. Ini digunakan dalam implantasi ion, termokopel, sakelar listrik, kapasitor, transistor, dan juga baterai.

Implantasi ion adalah proses rekayasa di mana ion-ion dari suatu bahan tertentu dipercepat dalam medan listrik dan dibenturkan ke bahan lain, sebagai bentuk impregnasi. Ini adalah salah satu proses mendasar yang digunakan dalam produksi microchip untuk komputer modern kita, dan atom grafit biasanya merupakan salah satu jenis atom yang dimasukkan ke dalam microchip berbasis silikon ini.

Selain peran unik grafit dalam produksi microchip, inovasi berbasis grafit kini juga digunakan untuk menggantikan kapasitor dan transistor tradisional. Menurut beberapa peneliti, graphene mungkin merupakan alternatif pengganti silikon. Ia 100 kali lebih tipis dari transistor silikon terkecil, menghantarkan listrik jauh lebih efisien, dan memiliki sifat eksotik yang bisa sangat berguna dalam komputasi kuantum. Graphene juga telah digunakan dalam kapasitor modern. Faktanya, superkapasitor graphene dikatakan 20x kali lebih kuat dibandingkan kapasitor tradisional (melepaskan 20 W/cm3), dan mungkin 3x kali lebih kuat dibandingkan baterai lithium-ion bertenaga tinggi saat ini.

4. Baterai

Terkait baterai (sel kering dan litium-Ion), bahan karbon dan grafit juga berperan penting dalam hal ini. Dalam kasus sel kering tradisional (baterai yang sering kita gunakan di radio, senter, remote, dan jam tangan), elektroda logam atau batang grafit (katoda) dikelilingi oleh pasta elektrolit lembab, dan keduanya dikemas di dalamnya. sebuah silinder logam.

Baterai lithium-ion modern saat ini juga menggunakan grafit — sebagai anoda. Baterai litium-ion lama menggunakan bahan grafit tradisional, namun kini karena graphene semakin mudah didapat, anoda graphene kini digunakan — sebagian besar karena dua alasan; 1. anoda graphene menyimpan energi lebih baik dan 2. menjanjikan waktu pengisian daya 10x kali lebih cepat daripada baterai lithium-ion tradisional.

Baterai lithium-ion yang dapat diisi ulang menjadi semakin populer akhir-akhir ini. Mereka sekarang sering digunakan pada peralatan rumah tangga, elektronik portabel, laptop, ponsel pintar, mobil listrik hibrida, kendaraan militer, dan juga dalam aplikasi luar angkasa.