গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলি থেকে তাপ অপচয় বা স্থানান্তর করার সময় বিদ্যুৎ সঞ্চালনের গ্রাফাইটের অনন্য ক্ষমতা এটিকে সেমিকন্ডাক্টর, বৈদ্যুতিক মোটর এবং এমনকি আধুনিক ব্যাটারি উৎপাদন সহ ইলেকট্রনিক্স অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি দুর্দান্ত উপাদান করে তোলে।
বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীরা গ্রাফিনকে পারমাণবিক স্তরে গ্রাফাইটের একটি একক স্তর বলে থাকেন এবং গ্রাফিনের এই পাতলা স্তরগুলিকে গুটিয়ে ন্যানোটিউবে ব্যবহার করা হচ্ছে। এটি সম্ভবত চিত্তাকর্ষক বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং উপাদানের ব্যতিক্রমী শক্তি এবং দৃঢ়তার কারণে।
আজকের কার্বন ন্যানোটিউবগুলি দৈর্ঘ্য থেকে ব্যাসের অনুপাত ১৩২,০০০,০০০:১ পর্যন্ত তৈরি করা হয়, যা অন্য যেকোনো উপাদানের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বড়। ন্যানোপ্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হওয়ার পাশাপাশি, যা সেমিকন্ডাক্টরের জগতে এখনও বেশ নতুন, এটি লক্ষ করা উচিত যে বেশিরভাগ গ্রাফাইট নির্মাতারা কয়েক দশক ধরে সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের জন্য নির্দিষ্ট গ্রেডের গ্রাফাইট তৈরি করে আসছে।
2. বৈদ্যুতিক মোটর, জেনারেটর এবং অল্টারনেটর
কার্বন গ্রাফাইট উপাদান প্রায়শই বৈদ্যুতিক মোটর, জেনারেটর এবং অল্টারনেটরে কার্বন ব্রাশ আকারে ব্যবহৃত হয়। এই ক্ষেত্রে "ব্রাশ" হল এমন একটি যন্ত্র যা স্থির তার এবং চলমান অংশগুলির সংমিশ্রণের মধ্যে বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে এবং এটি সাধারণত একটি ঘূর্ণায়মান খাদে রাখা হয়।
৩. আয়ন ইমপ্লান্টেশন
ইলেকট্রনিক্স শিল্পে এখন গ্রাফাইটের ব্যবহার আরও বেশি। এটি আয়ন ইমপ্লান্টেশন, থার্মোকল, বৈদ্যুতিক সুইচ, ক্যাপাসিটর, ট্রানজিস্টর এবং ব্যাটারিতেও ব্যবহৃত হচ্ছে।
আয়ন ইমপ্লান্টেশন হল একটি প্রকৌশল প্রক্রিয়া যেখানে একটি নির্দিষ্ট উপাদানের আয়নগুলিকে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে ত্বরান্বিত করা হয় এবং গর্ভধারণের একটি রূপ হিসাবে অন্য উপাদানে আঘাত করা হয়। এটি আমাদের আধুনিক কম্পিউটারগুলির জন্য মাইক্রোচিপ তৈরিতে ব্যবহৃত মৌলিক প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি, এবং গ্রাফাইট পরমাণুগুলি সাধারণত এই ধরণের পরমাণুগুলির মধ্যে একটি যা এই সিলিকন ভিত্তিক মাইক্রোচিপগুলিতে প্রবেশ করানো হয়।
মাইক্রোচিপ উৎপাদনে গ্রাফাইটের অনন্য ভূমিকা ছাড়াও, গ্রাফাইট ভিত্তিক উদ্ভাবনগুলি এখন ঐতিহ্যবাহী ক্যাপাসিটর এবং ট্রানজিস্টর প্রতিস্থাপনের জন্যও ব্যবহৃত হচ্ছে। কিছু গবেষকের মতে, গ্রাফিন সম্পূর্ণরূপে সিলিকনের একটি সম্ভাব্য বিকল্প হতে পারে। এটি ক্ষুদ্রতম সিলিকন ট্রানজিস্টরের চেয়ে ১০০ গুণ পাতলা, অনেক বেশি দক্ষতার সাথে বিদ্যুৎ পরিচালনা করে এবং এর অসাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে খুব কার্যকর হতে পারে। আধুনিক ক্যাপাসিটরগুলিতেও গ্রাফিন ব্যবহার করা হয়েছে। প্রকৃতপক্ষে, গ্রাফিন সুপারক্যাপাসিটরগুলি প্রচলিত ক্যাপাসিটরের তুলনায় ২০ গুণ বেশি শক্তিশালী (২০ ওয়াট/সেমি৩ রিলিজ করে), এবং এগুলি আজকের উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় ৩ গুণ বেশি শক্তিশালী হতে পারে।
৪. ব্যাটারি
ব্যাটারির (ড্রাই সেল এবং লিথিয়াম-আয়ন) ক্ষেত্রে, কার্বন এবং গ্রাফাইট উপকরণগুলি এখানেও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। ঐতিহ্যবাহী ড্রাই-সেলের ক্ষেত্রে (যে ব্যাটারিগুলি আমরা প্রায়শই আমাদের রেডিও, টর্চলাইট, রিমোট এবং ঘড়িতে ব্যবহার করি), একটি ধাতব ইলেক্ট্রোড বা গ্রাফাইট রড (ক্যাথোড) একটি আর্দ্র ইলেক্ট্রোলাইট পেস্ট দ্বারা বেষ্টিত থাকে এবং উভয়ই একটি ধাতব সিলিন্ডারের মধ্যে আবদ্ধ থাকে।
আজকের আধুনিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতেও গ্রাফাইট ব্যবহার করা হচ্ছে — অ্যানোড হিসেবে। পুরনো লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ঐতিহ্যবাহী গ্রাফাইট উপকরণ ব্যবহার করা হত, তবে এখন যেহেতু গ্রাফিন আরও সহজলভ্য হয়ে উঠছে, তাই এখন গ্রাফিন অ্যানোড ব্যবহার করা হচ্ছে — মূলত দুটি কারণে; ১. গ্রাফিন অ্যানোড শক্তি ভালোভাবে ধরে রাখে এবং ২. এটি একটি ঐতিহ্যবাহী লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় ১০ গুণ দ্রুত চার্জের প্রতিশ্রুতি দেয়।
রিচার্জেবল লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি আজকাল ক্রমশ জনপ্রিয় হয়ে উঠছে। এগুলি এখন প্রায়শই আমাদের গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি, পোর্টেবল ইলেকট্রনিক্স, ল্যাপটপ, স্মার্ট ফোন, হাইব্রিড বৈদ্যুতিক গাড়ি, সামরিক যানবাহন এবং মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনেও ব্যবহৃত হয়।
পোস্টের সময়: মার্চ-১৫-২০২১