क्या ग्राफीन विद्युत का संचालन करता है? 11 तथ्य (कैसे, क्यों और उपयोग करता है)

किसी भी पदार्थ की ताकत बढ़ाने के लिए ग्राफीन सबसे महत्वपूर्ण पदार्थ है। इस लेख में, हम ग्राफीन की विद्युत चालकता के बारे में विस्तार से चर्चा करेंगे।

ग्राफीन बिजली का संचालन करता है क्योंकि इसमें मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं जो इसकी संरचना के साथ चलते हैं। द्वि-आयामी हेक्सागोनल कार्बन संरचना ग्राफीन पदार्थ में इलेक्ट्रॉनों के मुक्त संचलन की अनुमति देती है। विद्युतीय फ्लक्स ग्राफीन के माध्यम से आसानी से प्रसारित होता है, इस प्रकार यह बिजली का एक अच्छा संवाहक बन जाता है।

हम आगे ग्राफीन की विद्युत चालकता, विद्युत चालक के रूप में ग्राफीन के विभिन्न उपयोगों पर चर्चा करेंगे कि क्या यह एक अतिचालक है, और क्या इसके ऑक्साइड बिजली का संचालन कर सकते हैं। हम इस तथ्य पर भी विचार करेंगे कि एक अच्छा कंडक्टर होने के अलावा बिजली के तारों में ग्राफीन का उपयोग क्यों नहीं किया जाता है।

ग्राफीन बिजली का संचालन कैसे करता है?

इलेक्ट्रॉनों की विद्युत चालकता मुख्य रूप से परमाणुओं में उपलब्ध मुक्त इलेक्ट्रॉनों के कारण होती है। आइए चर्चा करें कि ग्राफीन बिजली का संचालन कैसे कर सकता है।

विद्युत प्रवाह को ले जाने और पदार्थ के माध्यम से विद्युत प्रवाह को पारित करने में सक्षम इलेक्ट्रॉनों के बहाव के कारण ग्राफीन बिजली का संचालन करता है। ग्राफीन का रासायनिक सूत्र C6H12O2 है, और प्रत्येक कार्बन परमाणु साझा करता है a सहसंयोजक बंधन तीन कार्बन के साथ और चौथे बंधित कार्बन के कारण मुक्त इलेक्ट्रॉन हैं।

ग्राफीन विद्युत का सुचालक क्यों है?

बिजली का एक अच्छा कंडक्टर इसके माध्यम से विद्युत प्रवाह के प्रवाह की अनुमति देता है। आइए संक्षेप में ग्राफीन की अच्छी चालकता के कारणों पर चर्चा करें।

ग्राफीन बिजली का एक अच्छा संवाहक है क्योंकि इसमें कार्बन की ढीली बंधुआ जोड़ी होती है जो इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता की अनुमति देती है, जिससे विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। ग्रैफीन में कार्बन अणु उत्पादन करने वाले बांडों को ओवरलैप करते हैं पाई बंध जो पूरी संरचना में मुक्त इलेक्ट्रॉन देते हैं, जिससे यह प्रवाहकीय हो जाता है।

ग्राफीन की विद्युत चालकता

इसके आयतन में इलेक्ट्रॉन घनत्व ग्राफीन की विद्युत चालकता को निर्धारित करता है। आइए हम ग्राफीन की विद्युत चालकता के बारे में विस्तार से बात करते हैं।

RSI विद्युत चालकता ग्राफीन का 80 × 10 . होता है⁶ एस/एम कार्बन परमाणुओं की अपनी हेक्सागोनल संरचना में उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता के कारण पाई बांड साझा करके बंधे हैं। ग्राफीन की विद्युत चालकता इसके विपरीत संबंधित है प्रतिरोधकता वर्तमान प्रवाह का। यह सीधे पर निर्भर है इलेक्ट्रॉन गतिशीलता मामले में।

कंडक्टर के रूप में ग्राफीन का उपयोग

ग्राफीन विद्युत का सुचालक होने के कारण विभिन्न प्रयोजनों के लिए प्रयोग किया जाता है। आइए हम विद्युत चालक के रूप में ग्राफीन के कुछ उपयोगों पर चर्चा करें।

• IC को कम तापमान पर रखने के लिए स्मार्टफोन और पीसी में ग्राफीन का उपयोग किया जाता है।
• ग्राफीन का उपयोग सौर सेल, टच स्क्रीन, रबर और पॉलीमर फाइबर में किया जाता है।
• ग्राफीन का उपयोग ट्रांजिस्टर, डायोड और ली-आयन बैटरी बनाने के लिए किया जाता है।
• ग्रैफेन का उपयोग इसके रासायनिक और थर्मल गुणों के कारण तनाव, गैस और तापमान सेंसर में किया जाता है।

क्या ग्राफीन एक अतिचालक है?

सुपरकंडक्टर्स वे होते हैं जिनमें उच्च चालकता और शून्य प्रतिरोध होता है। आइए संक्षेप में चर्चा करें कि ग्राफीन एक अतिचालक है या नहीं।

ग्राफीन एक है अतिचालक इलेक्ट्रॉनों की चपलता के रूप में, और इसके पदार्थ में एकाग्रता अधिक होती है। यह तभी प्राप्त होता है जब ग्रेफीन की दो परतें, एक द्वि-आयामी संरचना, एक निश्चित कोण पर एक साथ रखी जाती हैं ताकि प्रत्येक परत में इलेक्ट्रॉन विद्युत प्रवाह के प्रवाह का संचालन कर सकें।

क्या ग्राफीन तांबे की तुलना में अधिक प्रवाहकीय है?

प्रत्येक तत्व की चालकता उसके माध्यम से गुजरने वाले विद्युत प्रवाह की कुल मात्रा पर निर्भर करती है। आइए हम तुलनात्मक रूप से तांबे और ग्राफीन की चालकता पर चर्चा करें।

ग्राफीन की चालकता तांबे की तुलना में अधिक होती है। तांबे की विद्युत चालकता 59.8 × 10 . है⁶ एस/एम जो ग्राफीन की चालकता से 70% कम है। कॉपर में एक एकल वैलेंस इलेक्ट्रॉन होता है, जबकि ग्रेफीन पाई-बॉन्ड इलेक्ट्रॉन ग्राफीन की चालकता को स्थानांतरित करने और बढ़ाने के लिए स्वतंत्र होते हैं।

तारों में ग्राफीन का उपयोग क्यों नहीं किया जाता है?

तांबे की तुलना में बहुत अधिक चालकता के साथ एक अच्छा कंडक्टर होने के बावजूद, विद्युत तार में ग्रेफीन का उपयोग नहीं किया जाता है। आइए जानें इसके पीछे की सच्चाई।

बिजली के तारों में ग्राफीन का उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि यह महंगा होता है और इसके लिए उच्च रखरखाव की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, ग्रैफेन हवा में ऑक्सीजन के संपर्क में आ सकता है और ऑक्सीकरण हो जाता है, और ग्रैफेन ऑक्साइड विद्युत कंडक्टर नहीं होता है। इसके अलावा, ग्राफीन चुंबकीय है और चुंबकीय क्षेत्र में आकर्षक व्यवहार दिखाता है।

क्या ग्रेफीन ग्रेफाइट से बेहतर बिजली का संचालन करता है?

ग्रेफाइट कार्बन का एक क्रिस्टलीय रूप है जो ढेर परतों से बना होता है। आइए चर्चा करें कि क्या ग्रेफीन ग्रेफाइट से बेहतर कंडक्टर है या नहीं।

ग्राफीन बिजली का संचालन . से बेहतर करता है सीसा क्योंकि इसने उच्च घनत्व वाले मुक्त इलेक्ट्रॉनों को निरूपित किया है जो ग्राफीन के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र में फैलता है। ग्रेफाइट में एक मजबूत कार्बन-कार्बन बंधन होता है; इस प्रकार, मजबूत बंधन के कारण इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता असंभव है।

क्या ग्राफीन ऑक्साइड बिजली का संचालन करता है?

धातु के अधिकांश ऑक्साइड विद्युत के कुचालक होते हैं। आइए चर्चा करें कि ग्राफीन ऑक्साइड बिजली का संचालन करता है या नहीं।

ग्राफीन ऑक्साइड बिजली का संचालन नहीं करता है क्योंकि ग्राफीन के मुक्त इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ बंधन बनाते हैं। ये इलेक्ट्रॉन दो ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ आक्साइड बनाने के लिए बंधते हैं, इस प्रकार बिजली का संचालन करने के लिए कोई मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं छोड़ते हैं।

क्या ग्राफीन ऊष्मा का संचालन करता है?

किसी पदार्थ को ऊष्मा का अच्छा संवाहक कहा जाता है यदि वह ऊष्मा को अपने पार प्रवाहित होने देता है। आइए चर्चा करें कि ग्राफीन ऊष्मा का सुचालक है या नहीं।

ग्राफीन ऊष्मा का एक अच्छा चालक है क्योंकि यह ऊष्मा के प्रवाह को इसके माध्यम से गुजरने देता है। ग्राफीन की तापीय चालकता 5300 W/mK है जो तांबे की तापीय चालकता से अधिक है। पाई बांड में साझा किए गए इलेक्ट्रॉन ग्रेफीन पदार्थ के क्षेत्र में गर्मी संचारित करते हैं।

निष्कर्ष

हम इस लेख से यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि पीआई बांड के निर्माण के दौरान साझा किए गए मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण ग्राफीन गर्मी और बिजली का एक अच्छा संवाहक है। ग्रेफीन ऑक्साइड ऊष्मा और विद्युत का सुचालक नहीं है। यह रेडियल रूप से ऑक्सीजन के साथ बंध बनाता है और इस प्रकार विद्युत तारों में उपयोग किया जा सकता है।

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