Gelişen teknoloji ve artan ihtiyaçlar doğrultusunda, bilim adamları bu ihtiyaçlara cevap verecek malzemeler için yoğun çalışmalar yapmaktadırlar. Yüksek sıcaklık dayanımı, yüksek mukavemet, hafiflik, iletkenlik gibi kullanım alanına göre ortaya çıkan ihtiyaçlara cevap verebilecek olan malzeme gruplarından birisi olan kompozit malzemelerden bahsetmiştik. Bu makalede ise, bilim adamlarının öncelikli araştırma konularından olan grafenden bahsedilecektir.
Telefonların bataryasının yarım gün bile dayanamadığı günümüzde, 1 dakikada şarj edilebilen akıllı telefonlar kimileri için ne büyük bir nimettir. Olmadık zamanlarda sert bir zemine veya suya düşüp çok kişiyi üzen akıllı telefonların yerini en kötü durumlarda bile hasar almayan telefonların almasını da birçok kişi arzu ederdi.
Bunun yanında çok ince, bükülebilen ve daha estetik telefonlar, elektronik kağıtlar, su geçirmez kıyafetler, daha dayanıklı spor aletleri ve 3 boyutlu yazıcılar gibi aklınıza gelen pek çok alanda grafen malzemesi bir devrim niteliğinde neticeler vermiştir.
Grafen, en basit tanımıyla, karbon atomlarının bal peteği örgülü yapılarından birisi olarak tanımlanabilir. Karbon atomları öylesine sıkı dizilmiştir ki, en küçük helyum atomu dahi bu atomların arasından geçemez. Grafenin bu özelliği yüksek dayanıklı ve iletken olmasını sağlamıştır. Elektronik aygıtların boyutu, silisyumun düşük boyutlarda kararlılığını yitirmesi sebebiyle ulaşılabilecek en ufak seviyelere inmişti. Grafen vesilesiyle elektronik aygıtlar istenildiği kadar rahat tasarlanabilecektir. Ayrıca 3 boyutlu yazıcılarda grafen kullanılabilmektedir. Karbon atomları arasındaki çok yakın münasebet, su geçirmez teknolojilerin geliştirilmesini sağlamıştır.
Araştırmalara göre grafen, elmastan daha keskin, bakırdan daha iletken ve çelikten 100 kat daha sağlamdır. Tüm bu özelliklere sahip grafen A4 kağıdından 1 milyon kat daha incedir.
Grafen Aerojel Nedir
Grafen aerejol maddesi, süngerli yapıda, %99 hava içerikli, plastik deformasyona uğramadan, kendi hacminin yaklaşık %5’ine kadar küçülebilen bir maddedir. Bu özellik; grafen aerojelin, roket ve füze etkilerine karşı tank ve askeri teçhizatlarda zırh olarak kullanılmasına olanak sağlamıştır.
Grafenden üretilen ve ulaşılabilen en hafif madde olduğu kabul edilen grafen aerojel, ekolojik açıdan pek çok fayda sağlamaktadır. Petrol sızıntıları için kullanılan temizlik malzemelerine göre 90 kat daha etkindir. Yani diğer temizleyiciler kendi ağırlığının 10 katı petrol emerken, grafen aerojel ağırlığının 900 katı kadar petrol emebiliyor. Ayrıca grafen aerojelin üretimi oldukça kolaydır. Evreni kirletme çabasında olan insanoğluna, Allah’ın verdiği nimetlerden yalnızca biridir. Böylesi güzellikleri ise aklını kullanıp düşünen ve çalışkan toplumlar keşfedebilir.
Çığır açacak yeni teknolojilerin temel öğesi olabileceği düşünülen grafen, iki boyutlu bir malzemedir ve ilk defa 2004 yılında üretilmiştir. Çok kısa süre içerisinde ise üzerinde en çok çalışılan malzemelerden biri haline gelmiştir. Bu sebeple 2013 senesinde Tübitak, grafen ile ilgili araştırma ve geliştirme çalışmalarının destekleneceğini duyuran bir çağrı yayınladı.
Madenler ve kaynaklar bakımından zengin coğrafyamızda bu tür çalışmaların ve araştırmaların daha etkili ve daha yoğun yapılması gerekiyor. Bunun için çalışkan, azimli, cesur ve vatansever mühendislere ve bilim insanlarına olan ihtiyaç ortadadır. Ülkemizdeki vizyon sahibi ve girişimci bireylere ulaşılabilmesi ve daha etkin desteklenmesi ise arzuladığımız hedefe bizi bir adım daha yaklaştıracaktır.
Tübitak çağrı metni:
tubitak.gov.tr/sites/default/files/bt0301_cagri_metni.pdf