Teknolojik gelişmeler tarihin akışını yönlendirir. Tunç ve demir, antik toplumların yayılması için son derece önemliydi ki, tüm çağlara kendi adlarını verdiler. Amerikan çelik endüstrisinin gelişimiyle, Atlantikten Pasifik'e uzanan demir yolu rayları, sanki bir ulusun kanını taşıyan metal damarlar gibiydi. Silikon yarı iletkenler, matbaanın üretiminden beri bilgisayarların büyümesini ve bilgi teknolojilerinin gelişmesinde büyük bir artış sağladı gibi toplumların da gelişimini etkiledi
Son yıllardaki yapılan araştırmalar sonucu yeni akıllı ve sürdürülebilir malzemelerin geliştirilmesine yol açmıştır. Bugün yeni bir malzeme geleceği değiştirmede büyük bir potansiyele sahiptir. Bu malzeme yenilikçi ve devrim niteliğinde bir süper malzeme olan grafendir. Grafen ilk olarak 2004 yılında keşfedildi. Onu bulan bilim adamları 2010 yılında Nobel Fizik Ödülü aldı. Dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar oınu anlamak için uğraş veriyor. Grafeni basitçe tanımlamak gerekirse doğadaki en önemli elementlerden biri olan ve kurşun kalemde kullanılan saf karbondan oluşan pul pul dökülmüş ince bir grafit tabakasıdır. Grafen , altıgen olarak konumlandırılmış karbon atomlarının gruplanmasından oluşan bir malzemedir. Bu düzen bir atom kalınlığındaki tabakalarla sonuçlanır.
Grafenin özelliklerine kısaca bazılarına değinecek olursak ;
- 1mm grafit, 3 milyon grafen tabaksı içerir. Bir atom kalınlığı olan grafen dünyanın en ince malzemesidir ve insan saçından 1 milyon kat daha incedir.
- Yüksek termal iletkenlik,
- Yüksek elektriksel iletkenlik,
- Yüksek elastikiyet ve esneklik,
- Yüksek sertlik,
- Yüksek direnç. Grafen, çelikten yaklaşık 200 kat daha güçlü, elmas direncine benzer, ancak alüminyumdan 5 kat daha hafiftir. Evrendeki en güçlü malzemedir.
- İyonlaştırıcı radyasyon etkilenmez,
- Güneş ışığına maruz kalarak elektrik üretebilir,
- Şeffaf malzeme,
- Antibakteriyel etki sağlar. Bakteriler içinde büyüyemez.
- Diğer bileşiklere kıyasla düşük elektrik tüketimi
Grafenin belirtilen harika özellikleri sayesinde, çok sayıda sektörde kullanılabilirliğe sahiptir. Uygulama alanları ulaşım, tıp, elektronik, enerji, savunma, filtreleme gibi grafen araştırmasının etki yarattığı endüstri yelpazesi oldukça fazladır. Bunlardan bazılarını listeledim;
- Piller,
- Transistörler,
- Bilgisayar çipleri,
- Enerji üretimi,
- Süper kapasitörler,
- DNA dizilimi,
- Su filtreleri,
- Antenler,
- Dokunmatik ekranlar (LCD veya OLED ekranlar için),
- Güneş hücreleri,
- Spintronik ile ilgili ürünler
Tek bir karbon atomu tabakası olan grafen, insanlık için mevcut olan en şaşırtıcı ve çok yönlü madde olabilir. Bunlar sadece başlangıçtır. Grafenin potansiyeli sadece hayal gücümüzle sınırlıdır. Bir sonraki yazımda görüşmek üzere...
Kaynaklar
https://www.graphene-info.com/graphene-introduction
https://www.digitaltrends.com/cool-tech/what-is-graphene/
https://www.atriainnovation.com/en/graphene-characteristics-and-applications/