ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەردە گرافىتنىڭ ئىشلىتىلىشى

ئالىملار ۋە ئىنژېنېرلار ئاتوم سەۋىيىسىدىكى بىر قەۋەت گرافىت دەپ ئاتايدىغان نەرسە گرافېن بولۇپ، بۇ نېپىز گرافېن قەۋەتلىرى ئوراپ، نانو تۇرۇبا شەكلىدە ئىشلىتىلمەكتە. بۇنىڭ سەۋەبى، بۇ ماتېرىيالنىڭ ئېلېكتر ئۆتكۈزۈشچانلىقىنىڭ كۈچلۈكلۈكى ۋە ئالاھىدە كۈچلۈكلۈكى بولۇشى مۇمكىن.

بۈگۈنكى كاربون نانو تۇرۇبىلىرىنىڭ ئۇزۇنلۇقى-دىئامېتىرى نىسبىتى 132 مىليون:1 گىچە بولۇپ، باشقا ھەر قانداق ماتېرىيالغا قارىغاندا خېلىلا چوڭ. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ دۇنياسىدا يەنىلا يېڭى بولغان نانو تېخنىكىسىدا ئىشلىتىلىشىدىن باشقا، كۆپىنچە گرافىت ئىشلەپچىقارغۇچىلارنىڭ نەچچە ئون يىلدىن بۇيان يېرىم ئۆتكۈزگۈچ سانائىتى ئۈچۈن ئالاھىدە گرافىت ئىشلەپچىقىرىپ كېلىۋاتقانلىقىنى ئالاھىدە ئەسكەرتىش كېرەك.

2. ئېلېكتر ماتورلىرى، گېنېراتورلار ۋە ئالتېرناتورلار

كاربون گرافىت ماتېرىيالى ئېلېكتر ماتورلىرى، گېنېراتورلار ۋە گېنېراتورلاردا كاربون چوتكىسى شەكلىدە كۆپ ئىشلىتىلىدۇ. بۇ خىل ئەھۋالدا، «چوتكا» ھەرىكەتسىز سىملار بىلەن ھەرىكەتلىنىدىغان قىسىملارنىڭ بىرىكمىسى ئارىسىدا توك ئۆتكۈزىدىغان ئۈسكۈنە بولۇپ، ئادەتتە ئايلىنىدىغان ۋالغا قويۇلىدۇ.

3. ئىئون ئىمپلانتاتسىيەسى

گرافىت ھازىر ئېلېكترون سانائىتىدە تېخىمۇ كۆپ چاستوتا بىلەن ئىشلىتىلىۋاتىدۇ. ئۇ ئىئون ئىمپلانتاتسىيەسى، تېرموپار، ئېلېكتر ئالماشتۇرغۇچ، كوندېنساتور، ترانزىستور ۋە باتارېيە قاتارلىق ساھەلەردە ئىشلىتىلىۋاتىدۇ.

ئىئون ئىمپلانتاتسىيەسى بىر خىل قۇرۇلۇش جەريانى بولۇپ، مەلۇم بىر ماتېرىيالنىڭ ئىئونلىرى ئېلېكتر مەيدانىدا تېزلىنىپ، باشقا بىر ماتېرىيالغا تەسىر قىلىپ، بىر خىل سىڭدۈرۈش شەكلىدە ئىشلىتىلىدۇ. بۇ زامانىۋى كومپيۇتېرلىرىمىز ئۈچۈن مىكروچىپ ئىشلەپچىقىرىشتا ئىشلىتىلىدىغان ئاساسلىق جەريانلارنىڭ بىرى بولۇپ، گرافىت ئاتوملىرى ئادەتتە بۇ خىل كرېمنىي ئاساسلىق مىكروچىپلارغا سىڭدۈرۈلگەن ئاتوم تۈرلىرىنىڭ بىرى.

گرافىتنىڭ مىكروچىپ ئىشلەپچىقىرىشتىكى ئۆزگىچە رولىدىن باشقا، گرافىت ئاساسلىق يېڭىلىقلار ھازىر ئەنئەنىۋى كوندېنساتور ۋە ترانزىستورلارنىڭ ئورنىنى ئېلىش ئۈچۈن ئىشلىتىلمەكتە. بەزى تەتقىقاتچىلارنىڭ قارىشىچە، گرافېن كرېمنىينىڭ ئورنىنى ئالىدىغان بىر خىل مەھسۇلات بولۇشى مۇمكىن. ئۇ ئەڭ كىچىك كرېمنىي ترانزىستوردىن 100 ھەسسە نېپىز، توكنى تېخىمۇ ئۈنۈملۈك ئۆتكۈزىدۇ ھەمدە كۋانت ھېسابلاشتا ناھايىتى پايدىلىق بولغان غەلىتە خۇسۇسىيەتلەرگە ئىگە. گرافېن زامانىۋى كوندېنساتورلاردىمۇ ئىشلىتىلگەن. ئەمەلىيەتتە، گرافېننىڭ دەرىجىدىن تاشقىرى كوندېنساتورلىرى ئەنئەنىۋى كوندېنساتورلاردىن 20 ھەسسە كۈچلۈك (20 W/cm3 قويۇپ بېرىدۇ)، ھەمدە ئۇلار بۈگۈنكى يۇقىرى قۇۋۋەتلىك لىتىي ئىئون باتارېيەلىرىدىن 3 ھەسسە كۈچلۈك بولۇشى مۇمكىن.

4. باتارېيەلەر

باتارېيەلەرگە كەلسەك (قۇرۇق باتارېيە ۋە لىتىي-ئىئون)، كاربون ۋە گرافىت ماتېرىياللىرىمۇ بۇ يەردە مۇھىم رول ئوينىدى. ئەنئەنىۋى قۇرۇق باتارېيەلەرگە كەلسەك (بىز رادىئو، قول چىرىغى، يىراقتىن كونترول قىلىش ۋە قول سائەتلىرىمىزدە دائىم ئىشلىتىدىغان باتارېيەلەر)، مېتال ئېلېكترود ياكى گرافىت تاياقچىسى (كاتود) نەم ئېلېكترولىت خېمىرى بىلەن ئورالغان بولۇپ، ئىككىسى مېتال سىلىندىرنىڭ ئىچىگە ئورالغان.

بۈگۈنكى زامانىۋى لىتىي ئىئون باتارېيەلىرىمۇ گرافىتنى ئانود سۈپىتىدە ئىشلىتىۋاتىدۇ. كونا لىتىي ئىئون باتارېيەلىرى ئەنئەنىۋى گرافىت ماتېرىياللىرىنى ئىشلەتكەن، ئەمما ھازىر گرافېننىڭ ئىشلىتىلىشى بارغانسېرى ئاسانلىشىۋاتقانلىقتىن، ئۇنىڭ ئورنىغا گرافېن ئانودلىرى ئىشلىتىلىۋاتىدۇ، بۇنىڭ ئاساسلىقى ئىككى سەۋەبى بار: 1. گرافېن ئانودلىرى ئېنېرگىيەنى ياخشى ساقلايدۇ ۋە 2. ئۇ ئەنئەنىۋى لىتىي ئىئون باتارېيەسىگە قارىغاندا 10 ھەسسە تېز توك قاچىلاش ۋاقتىنى ۋەدە قىلىدۇ.

قايتا قۇۋۋەتلەشكە بولىدىغان لىتىي ئىئون باتارېيەلىرى بۈگۈنكى كۈندە بارغانسېرى ئومۇملىشىۋاتىدۇ. ئۇلار ھازىر ئائىلە ئېلېكتر سايمانلىرى، كۆچمە ئېلېكترونلۇق ئۈسكۈنىلەر، نۆتبۇكلار، ئەقلىي ئىقتىدارلىق تېلېفونلار، ئارىلاشما ئېلېكتر ماشىنىلىرى، ھەربىي ماشىنىلار ۋە ئاۋىئاتسىيە قاتارلىق ساھەلەردە كۆپ ئىشلىتىلىدۇ.