ইলেকট্রনিক্স অ্যাপ্লিকেশনে গ্রাফাইটের ব্যবহার

গ্রাফিন হল যাকে বিজ্ঞানীরা এবং প্রকৌশলীরা পারমাণবিক স্তরে গ্রাফাইটের একক স্তর বলে থাকেন এবং গ্রাফিনের এই পাতলা স্তরগুলিকে রোল-আপ করা হয় এবং ন্যানোটিউবগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এটি সম্ভবত চিত্তাকর্ষক বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং উপাদানের ব্যতিক্রমী শক্তি এবং দৃঢ়তার কারণে।

আজকের কার্বন ন্যানোটিউবগুলি 132,000,000:1 পর্যন্ত দৈর্ঘ্য-থেকে-ব্যাস অনুপাতের সাথে নির্মিত, যা অন্য যেকোন উপাদানের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বড়। ন্যানো টেকনোলজিতে ব্যবহার করার পাশাপাশি, যা সেমিকন্ডাক্টর জগতে এখনও নতুন, এটি লক্ষ করা উচিত যে বেশিরভাগ গ্রাফাইট নির্মাতারা কয়েক দশক ধরে সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের জন্য গ্রাফাইটের নির্দিষ্ট গ্রেড তৈরি করে আসছে।

2. বৈদ্যুতিক মোটর, জেনারেটর এবং বিকল্প

কার্বন গ্রাফাইট উপাদান প্রায়শই কার্বন ব্রাশের আকারে বৈদ্যুতিক মোটর, জেনারেটর এবং বিকল্পগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এই ক্ষেত্রে একটি "ব্রাশ" হল একটি ডিভাইস যা স্থির তারের মধ্যে কারেন্ট সঞ্চালন করে এবং চলমান অংশগুলির সংমিশ্রণে, এবং এটি সাধারণত একটি ঘূর্ণায়মান শ্যাফ্টে রাখা হয়।

3. আয়ন ইমপ্লান্টেশন

গ্রাফাইট এখন ইলেকট্রনিক্স শিল্পে আরও ফ্রিকোয়েন্সির সাথে ব্যবহার করা হচ্ছে। এটি আয়ন ইমপ্লান্টেশন, থার্মোকল, বৈদ্যুতিক সুইচ, ক্যাপাসিটর, ট্রানজিস্টর এবং ব্যাটারিতেও ব্যবহৃত হচ্ছে।

আয়ন ইমপ্লান্টেশন একটি প্রকৌশল প্রক্রিয়া যেখানে একটি নির্দিষ্ট উপাদানের আয়ন একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে ত্বরান্বিত হয় এবং গর্ভধারণের একটি ফর্ম হিসাবে অন্য উপাদানে প্রভাবিত হয়। এটি আমাদের আধুনিক কম্পিউটারের জন্য মাইক্রোচিপ তৈরিতে ব্যবহৃত মৌলিক প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি, এবং গ্রাফাইট পরমাণুগুলি সাধারণত এই ধরনের সিলিকন ভিত্তিক মাইক্রোচিপগুলিতে প্রবেশ করানো পরমাণুর একটি।

মাইক্রোচিপ উৎপাদনে গ্রাফাইটের অনন্য ভূমিকার পাশাপাশি, গ্রাফাইট ভিত্তিক উদ্ভাবনগুলি এখন ঐতিহ্যবাহী ক্যাপাসিটর এবং ট্রানজিস্টরগুলিকে প্রতিস্থাপন করতে ব্যবহৃত হচ্ছে। কিছু গবেষকদের মতে, গ্রাফিন সম্পূর্ণভাবে সিলিকনের সম্ভাব্য বিকল্প হতে পারে। এটি ক্ষুদ্রতম সিলিকন ট্রানজিস্টরের চেয়ে 100 গুণ পাতলা, অনেক বেশি দক্ষতার সাথে বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে এবং এর বহিরাগত বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে খুব কার্যকর হতে পারে। আধুনিক ক্যাপাসিটারেও গ্রাফিন ব্যবহার করা হয়েছে। প্রকৃতপক্ষে, গ্রাফিন সুপারক্যাপাসিটরগুলি প্রচলিত ক্যাপাসিটরগুলির থেকে 20 গুণ বেশি শক্তিশালী (20 W/cm3 রিলিজ করে), এবং তারা আজকের উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির চেয়ে 3 গুণ বেশি শক্তিশালী হতে পারে।

4. ব্যাটারি

যখন ব্যাটারির কথা আসে (শুকনো কোষ এবং লিথিয়াম-আয়ন), কার্বন এবং গ্রাফাইট উপাদান এখানেও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। একটি প্রথাগত ড্রাই-সেলের ক্ষেত্রে (যে ব্যাটারিগুলি আমরা প্রায়শই আমাদের রেডিও, ফ্ল্যাশলাইট, রিমোট এবং ঘড়িতে ব্যবহার করি), একটি ধাতব ইলেক্ট্রোড বা গ্রাফাইট রড (ক্যাথোড) একটি আর্দ্র ইলেক্ট্রোলাইট পেস্ট দ্বারা বেষ্টিত থাকে এবং উভয়ই ভিতরে আবদ্ধ থাকে। একটি ধাতব সিলিন্ডার।

আজকের আধুনিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলিও গ্রাফাইট ব্যবহার করছে - একটি অ্যানোড হিসাবে। পুরানো লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি ঐতিহ্যগত গ্রাফাইট সামগ্রী ব্যবহার করত, তবে এখন গ্রাফিন আরও সহজলভ্য হয়ে উঠছে, এর পরিবর্তে এখন গ্রাফিন অ্যানোডগুলি ব্যবহার করা হচ্ছে - বেশিরভাগ দুটি কারণে; 1. গ্রাফিন অ্যানোডগুলি আরও ভাল শক্তি ধরে রাখে এবং 2. এটি একটি চার্জ সময়ের প্রতিশ্রুতি দেয় যা একটি প্রচলিত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির চেয়ে 10 গুণ দ্রুত।

রিচার্জেবল লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি আজকাল আরও বেশি জনপ্রিয় হয়ে উঠছে। এগুলি এখন প্রায়শই আমাদের বাড়ির যন্ত্রপাতি, পোর্টেবল ইলেকট্রনিক্স, ল্যাপটপ, স্মার্ট ফোন, হাইব্রিড বৈদ্যুতিক গাড়ি, সামরিক যান এবং মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতেও ব্যবহৃত হয়।