Teknoloji durmak bilmeden ilerliyor. Bu ilerleme sayesinde, birçok yeni malzeme üretiliyor. Bu malzemelerden kimi sadece sanayide kullanılabilirken kimisi ise günlük yaşamda da kullanılmaktadır. Son zamanlarda, “süper malzemeler” diye bir kavram mühendisliğin merkezinde olmaya başladı.
Grafen Nedir
Grafen karbon atomunun bir atom kalınlığında katmanda meydana gelmiş altıgen örgü şeklinde bir maddedir. Kalem uçlarının üretimi gibi birçok uygulamada kullanılan grafitin malzemesinin de yapı taşıdır. Bu nedenle grafenin şaşırtıcı özellikleriyle sürekli mucize materyal olarak adlandırılan dikkat çekici bir maddedir.
Grafen Ne Zaman ve Nasıl Elde Edildi?
Grafenin keşfi 2000’li yılların başına dayanıyor. Ondan sonra 2004 yılında, Manchester Üniversitesi’nde görevli bilim insanlarından Andre Geim ve Konstantin Novoselov tarafından “şans eseri” keşfedilmiştir. Kurşun kalemin, kağıtta bıraktığı grafit kalıntıların (karalamanın) seloteyple (yapışkan bantla) tek bir tabakayı çekip alarak graphene elde edilmiştir ve bu iki bilim insanı, grafeni izole etmekle kalmadılar ayrıca bütün karakteristik özelliklerini tanımladılar.
Grafeni Nasıl Elde Edebiliriz?
Grafen çok heyecan verici bir malzeme olmasına rağmen, bundan yüksek kalitede ürün ortaya koymak hala zor bir iştir. Dünyadaki birçok şirket, CVD tabanlı bir işlem kullanarak sentezlenen yüksek kaliteli tek katmanlı grafenden, daha büyük miktarlarda grafitten üretilen grafen pullarına kadar farklı tiplerde grafen malzeme türleri üretiyor ayrıca yüksek kaliteli grafen malzemeler Ar-Ge faaliyetlerinde kullanılır. Aşırı hassas uygulamalarda bu malzemeyi kullanırız. Büyük hacimlerde ve daha düşük fiyatlarla üretilen grafen pulları, spor malzemeleri, tüketici elektroniği, otomotiv daha pek çok uygulamada da kullanılmaktadır.
Süper Özellikler
- Grafen tek atom kalınlığında bir malzemedir. Örneğin aynı kalınlıktaki çelikten yaklaşık 200 kat daha güçlüdür bu özelliğiyle dünyanın en kuvvetli maddesidir.
- Elektriği bakırdan daha iyi iletir başka bir deyişle mükemmel bir iletkendir.
- Tüyden bile hafif bir malzemedir örneğin elmastan çok daha serttir.
- Saydam olmasının yanı sıra dünyada elde edilen en ince nesnedir.
- Bükülebilir bir maddedir.
Grafenin Kullanım Alanları Nelerdir?
Bilim insanları, grafenle ilgili araştırmalarda daha yolun başında olsalar da geliştirilmekte olan bazı teknolojilerden bazıları şunlardır:
- Bataryaların ultra hızlı şarj edilmesinde,
- Güçlü ve dengeli spor aletleri üretilmesinde (tenis raketi gibi ),
- En önemlisi radyoaktif atıkların daha kolay temizlenebilmesinde,
- Hızlı flash hafızalarda,
- Graphene temelli güncellenebilen elektronik kağıtlarda,
- Küçük ve verimli biyosensör cihazlarda,
- Su geçirmeyen kıyafetlerde,
- Daha sağlam ve hafif uçaklarda,
- Dokunmatik ekranlarda,
- Doku yenilenmesinde yardımcı malzemelerde,
- Doğrudan vücuttaki nöronlara bağlanabilen biyonik cihazlarda özetle sonuç olarak bir çok kullanım alanı vardır.
Nobel Ödüllü Malzeme
2010 Yılı Nobel Fizik ödülü tek atom kalınlığındaki katman olarak bilinen grafen maddesini keşfedenlere gitti. İngiltere Manchester Üniversitesi’nden Andre Geim çalışma arkadaşı Konstantin Novoselov ile ödülü paylaştı.