Bu yazımızda sizlere teknolojide devrim niteliğinde gelişmelere neden olan grafen hakkında bilgi vermeye çalışacağız. Grafen kısaca karbon atomunun bal peteği örgülü yapılarından birine verilen isimdir.
Grafen, 2004 yılında Rus kökenli bilim adamları Andre Geim ve Konstantin Novoselov tarafından keşfedilmiştir. Bu keşiflerinden dolayı 2010’da Nobel Fizik Ödülü verilmiştir.
Peki grafeni bu denli önemli kılan özellikleri nelerdir?
Karbon atomlarının altıgen şeklinde dizilmesiyle oluşan grafen iki boyutludur. Bir atom kalınlığında karbon allotropu bir yapıdır. Grafen atomları çok sıkı bir şeklide dizilmiştir dolayısıyla içerisinden en küçük atom dahi geçemez. Kolayca esneyebilme özelliğine sahip olan grafen birçok malzeme yüzeyine kolayca kaplanabilir. Isıyı çok iyi ileten malzemedir. Bilindiği gibi birçok iletken metaldir, fakat grafen karbon temelli ametaldir. Elektriği çok iyi iletir.
Düzenli kristalin yapı gösteren grafen, kimyasal olarak çok reaktif değildir, yüksek gerilme gücüne sahiptir.
Grafenin en önemli özelliklerinden birisi de bilinen en ince malzeme olmasına rağmen çelikten yaklaşık 300 kat daha sağlam olmasıdır. Ayrıca, saydamdır, kolayca esneyebilir. Bakırdan kat be kat yüksek iletkenliğe sahiptir. Dünyada bütün bu özellikleri bir arada taşıyan başka bir malzeme yoktur.
Bilim insanları grafen ile ilgili çalışmalarına hızla devam etmektedirler. Elektrik-elektronik, tıp, enerji depolama ve daha birçok alanda grafenin karşımıza çıkacağı görülüyor. Kısaca bahsedecek olursak:
-Grafenin biyomekanik ve biyoelektronik alanlarında ilerleme yapacağı bekleniyor.
-Telefon teknolojisinde de çığır açacak katlanabilen kağıt kadar ince cep telefonları üretilebilecek. Ayrıca cihazlar daha hızlı şarj olacak.
-Isıya karşı son derece dayanıklı olmasından dolayı roketlerin füzelerin neden olduğu darbeyi önlemesi için tankların yüzeyinde kullanılabilecek.
-Vücut içerisinde bulunan iyonik sıvılarda yapısı bozulmadan kalabildiği için biyolojik uygulamalar için de önemli bir malzemedir.
-Akıllı giysiler için kumaşlarda,
-Su geçirmeyen kıyafetlerde,
-Dokunmatik ekran televizyonlarda,
-Soğutucu malzemelerde
-Radyoaktif atıkların daha kolay temizlenmesinde vs…
Son olarak şunu da söyleyelim; bilim dünyası için oldukça önemli olan bu malzeme aslında çok zor bulunan bir malzeme değildir. Öyle ki kurşun kalemlerin içindeki grafit grafen tabakalarının üst üste binmesiyle oluşur. Dolayısıyla kurşun kalemle bir kağıda çizgi çektiğinizde birçok grafen yaprağı elde edebilirsiniz. Çevre dostu olan bu malzemenin birçok özelliklerinin sunduğu avantajların yanı sıra en ucuz malzemelerden biri olması nedeniyle bilim insanları bu malzemenin kullanım alanlarını araştıracaklar yapılabilecekler konusunda hayal güçlerinin yarıştırmaya devam edeceklerdir. Günümüzde bu konu ile ilgili makale sayısının hızla artması da bunun en somut örneği.
