Grafen, özellikle son zamanlarda üzerinde oldukça konuşulan konulardan birisi. Karbon atomlarının farklı dizilişleri sonucunda birbirinden farklı yapılar oluşur. Elmasta ve grafitte olduğu gibi grafen bir karbon allotropudur.
Kurşun kalemlerde kullanılan grafit çok yumuşak ve kırılgan bir yapıya sahipken, elmas dünyanın en sert ve dayanıklı malzemelerinden biridir. Grafen de karbon bazlı ve bilinen ilk 2 boyutlu malzemedir. Grafenlerin bir araya gelmesiyle grafitler elde edilir. Grafen; 21.yy’ın en ilgi çekici materyali olarak gösteriliyor. Öyle ki bu materyal çelikten 200 kat daha kuvvetli. Tek özelliği bu da değil. Grafen elde edilebilen en ince nesne.
(b), cnt (c), grafit (d)
Manchester Üniversitesi’ndeki grafin araştırmacılarından Aravind Vijayaraghavan’a göre; “Grafin, bükülebilir, esnetilebilir, şeffaf ve son derece hafif. Isıyı ve elektriği iletebilen en iyi nesne. Grafini inanılmaz icra eden de bu nitelikleri.”
Peki bu kadar verimli bir malzeme neden daha yaygın olarak üretilip kullanılmıyor işte cevabı. Yapısı ve inceliği sebebiyle grafini imal etmek oldukça zor. Bu yüzden seri üretime geçilme aşaması zaman alabilir ancak gelişmeler kaydediliyor.
Grafenin Kullanım Alanları
Küçük cihazlar için grafen: Elektrik iletimini çok küçük bir alanda dahi sağlayabilen grafen, çalışmak için çok küçük miktarda güce ihtiyaç duyan süper hızlı bilgisayarlar ve transistör araştırmalarında kullanılır. Grafen esnek,güçlü ve şeffaftır.
Grafen ve Kuantum Mekaniği: Grafen kuantum elektrodinamiğinde tahminleri test etmek için kullanılır.
Dokunmatik ekranlar, televizyonlar: Dokunmatik ekran ve televizyonlar dokunuşlara cevap verebilmek için elektriksel algılama yöntemi kullanıyor. Bu yüzden tüm ekran elektriği ileten şeffaf bir maddeyle kaplanmalı. Bu madde ITO (Indium tin oxide, indiyum kalay oksit) elektriksel iletken bir kaplama çeşididir. Ancak sert olmasına rağmen kırılgandır ve bunun yanında indium rezervleri tükeniyor. Buradan yola çıkarak Rice Üniversitesi’ndeki araştırmacılar daha dayanıklı ve ultra ince olan grafen film oluşturmayı başardılar.
Grafenin Potansiyel Kullanım Alanları
Grafenle ilgili geliştirilmekte olan bazı teknolojiler şunlardır;
- Bataryaların yerini alabilecek süperkapasitörler
- Küçük ve verimli biyosensör cihazlar
- Hızlı flash hafızalar
- Su geçirmeyen kıyafetler
- Daha sağlam ve hafif uçaklar ve koruma ekipmanlar.
Konu ile ilgili diğer yazılar: