Penggunaan Grafit dalam Aplikasi Elektronik

Grafena adalah sebutan para ilmuwan dan insinyur untuk lapisan tunggal grafit pada tingkat atom, dan lapisan tipis grafena ini digulung dan digunakan dalam nanotube. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh konduktivitas listrik yang mengesankan serta kekuatan dan kekakuan material yang luar biasa.

Nanotube karbon saat ini dibangun dengan rasio panjang terhadap diameter hingga 132.000.000:1, yang jauh lebih besar daripada material lainnya. Selain digunakan dalam nanoteknologi, yang masih relatif baru di dunia semikonduktor, perlu dicatat bahwa sebagian besar produsen grafit telah membuat jenis grafit khusus untuk industri semikonduktor selama beberapa dekade.

2. Motor Listrik, Generator, dan Alternator

Material grafit karbon juga sering digunakan dalam motor listrik, generator, dan alternator dalam bentuk sikat karbon. Dalam hal ini, "sikat" adalah perangkat yang menghantarkan arus antara kawat stasioner dan kombinasi bagian yang bergerak, dan biasanya ditempatkan di dalam poros yang berputar.

3. Implan Ion

Grafit kini semakin sering digunakan dalam industri elektronik. Grafit digunakan dalam implantasi ion, termokopel, sakelar listrik, kapasitor, transistor, dan juga baterai.

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

Selain peran unik grafit dalam produksi mikrochip, inovasi berbasis grafit kini juga digunakan untuk menggantikan kapasitor dan transistor tradisional. Menurut beberapa peneliti, graphene mungkin menjadi alternatif yang memungkinkan untuk silikon secara keseluruhan. Graphene 100 kali lebih tipis daripada transistor silikon terkecil, menghantarkan listrik jauh lebih efisien, dan memiliki sifat-sifat eksotis yang dapat sangat berguna dalam komputasi kuantum. Graphene juga telah digunakan dalam kapasitor modern. Bahkan, superkapasitor graphene konon 20 kali lebih kuat daripada kapasitor tradisional (melepaskan 20 W/cm3), dan mungkin 3 kali lebih kuat daripada baterai lithium-ion berdaya tinggi saat ini.

4. Baterai

Dalam hal baterai (sel kering dan lithium-ion), material karbon dan grafit juga berperan penting. Pada 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 lembap, dan keduanya terbungkus dalam silinder logam.

Baterai lithium-ion modern saat ini juga menggunakan grafit — sebagai anoda. Baterai lithium-ion yang lebih lama menggunakan material grafit tradisional, namun sekarang karena graphene semakin mudah didapatkan, anoda graphene kini digunakan sebagai gantinya — terutama karena dua alasan; 1. anoda graphene menyimpan energi lebih baik dan 2. menjanjikan waktu pengisian daya yang 10 kali lebih cepat daripada baterai lithium-ion tradisional.

Baterai lithium-ion isi ulang semakin populer akhir-akhir ini. Baterai ini sekarang sering digunakan dalam peralatan rumah tangga, elektronik portabel, laptop, ponsel pintar, mobil listrik hibrida, kendaraan militer, dan juga dalam aplikasi kedirgantaraan.