Teknolojide Grafen Devrimi
Teknolojide grafen devrimi yaşanıyor. Tanrı Materyali olarak anılan grafen kağıt kadar ince, çelik kadar sağlam, tüy kadar hafif ve süper esneklik özellikleriyle dikkat çekiyor. Tüm endüstrilere sınırsız entegrasyon sağlayan grafen, geleceğin sıradışı teknolojisini yaratmaya hazırlanıyor.
Grafen Nedir?
Grafen nedir? En basit anlatımı ile karbon atomlarının altıgen şeklinde dizilimi ile öncelikle 3 boyutlu grafit, bu dizilimin iki boyutlu düz bir zemine yayılması ile de grafen elde edilmektedir. Grafen, aslında grafitin tek katmanlı haline verilen isimdir. Mucize madde adıyla da anılan grafene pek çok ülke astronomik yatırımlar yapar. Grafenin araştırılması için 1.2 milyar Euro bütçe ayıran Avrupa Birliği başı çekmektedir. 2013 yılında başlayan projenin katılımcıları arasında Türkiye’den Sabancı Üniversitesi de bulunmaktadır.
Sıradışı Özellikleri ile Grafen
İlginç bir madde olan grafen, grafitten ayrıldıktan sonra sıradışı özellikler göstermeye başlar. Olağanüstü ve benzersiz olan grafenin şaşırtıcı özellikleri şöyle;
- Mukavemete dayanıklı > Elmastan daha serttir. Şu ana kadar doğada bilinen en güçlü malzemedir.
- Esnek > Grafen, uzunluğunun % 20’sine kadar esneyebilmektedir. Bunu şöyle örneklendirelim, tişört kalınlığındaki bir grafen tabakası kurşun tarafından delinememektedir. Yani çelikten 200 kat daha fazla gerilime dayanabilmektedir.
- Hafif ve şeffaf > Alüminyumdan 5 kat daha hafiftir. 1 metrekarelik bir grafen tabakası sadece 0,77 miligramdır. Aynı zamanda ışığın yüzde 2,3’ünü emer ve bu da şeffaf görünmesini sağlar.
- Elektrik ve ısı iletkeni > Bakırdan daha iletkendir ve elektronların hızlı hareket etmesine izin verir. Böylece iletkenlikteki hızı ve küçük boyutlarda kullanılabilir olmasıyla da nanometrik sınıra ulaşılan silikonun veliahtıdır. Aynı zamanda mükemmel bir ısı iletken özelliği vardır.
- Gaz ve sıvı geçirmez > Sıradışı bir özelliği de o kadar yoğundur ki, helyum bile içinden geçemez. Fakat ilginç bir şekilde su buharının geçmesine izin verir.
- Canlı ile uyumlu > Bir başka ilginç yanı bakterilerin yaşamasına izin vermezken hücrelerin büyümesine izin verir. Bu nedenle biyotıp veya gıda endüstrisinde tercih sebebidir. Şaşırtıcı olan bir yanı da toksik olmamasıdır. Yani vücudunuza yerleştirilecek bir grafen size zarar vermeyecek ve sizinle uyumlu kalacaktır.
Grafen İle Neler Yapılabilir
- Pil
- Transistörler
- Bilgisayar çipleri
- Enerji üretimi
- Süperkapasitörler (Anında şarj olabilen pil/batarya)
- DNA dizilimi
- Su filtreleri
- Antenler
- Dokunmatik ekranlar
- Güneş panelleri
- Kontak lens
- Dijital kağıt
Grafen, çok dikkat çeken ve heyecan verici bir malzemedir. Gelişmesiyle birlikte gelecekte bilgisayar, savunma ve uzay sanayisi için ciddi imkanlar sunması bekleniyor.
Bugüne Kadar Grafen İle Üretilenler
Grafen teknolojisi henüz yolun başında olsa da günümüze kadar elde edilen çalışmalarla pek çok sektörde kullanım alanı bulmaktadır. Hali hazırda grafen ve grafen bazlı ürünlere örnek olarak;
Bisiklet > İngiltere merkezli Dassi Bisikletleri, dünyanın grafen ile yapılan ilk bisikletini ürettiğini açıkladı.
Kulaklık> Çin merkezli FiiO Electronics, grafenle güçlendirilmiş bir diyafram sürücüsü kullanarak, kulak içi monitör kulaklıkları FiiO F3 satışa çıkardı.
Kıyafet> Colmar şirketi, grafen içeren bir kayak ceketi koleksiyonu pazarlıyor. Grafen sayesinde kumaş, filtre görevi üstlenerek kullanıcılar için ideal sıcaklığı sağlanıyor. Hava ve su ile sürtünmeyi azalttığı için Fransız milli kayak takımı tarafından kullanılmaktadır.
Çip> Nanomedical Diagnostics, grafen destekli biyosensör çip üretimi yapıyor. Bu yeni çip küçük ve büyük moleküller, peptitler, proteinler ve antikorlar da dahil olmak üzere çok çeşitli moleküllere, kinetik bağlanma verileri elde etmek için kullanılıyor.
Telefon> Huawei’nin Mate 20 X akıllı telefonunda ısı yönetimi için grafen soğutma teknolojisi kullanmaya başladı.
Kontak lens> Bilim kurgu filmlerinden alışkın olduğumuz ancak henüz deneyimlemediğimiz göz elektroniği çağının kapıları aralandı. Güney Kore’deki Seoul Ulusal Üniversitesi’nde Byung Hee Hong, grafen kaplı kontakt lens çalışmaları yapıyor.
Dünyanın pek çok yerinde hala araştırmaları devam eden grafen teknolojisi, insanlara sıradışı bir geleceğin kapılarını aralıyor. Gelecek grafenle dizayn ediliyor.