Ads Top

Grafen Nedir? Nerelerde Kullanılır? Özellikleri Nelerdir?
Merhaba arkadaşlar bugün sizlere dünya üzerinde araştırmaları hala devam eden mucizevi bir maddeden bahsetmek istiyorum : Grafen.Bazılarınızın bildiği,bazılarınızın ilk defa duyduğu bir maddedir grafen. Grafit desem belki kulağınıza tanıdık gelebilir. Grafit hepimizin kimya derslerinden hatırlayabileceğiz yumuşak, kağıt üzerinde iz bırakan, siyah katı maddedir yani bildiğiniz kalem ucudur. Grafen ise bu grafit maddesinin iki boyutlu halidir.

Grafen; teknolojinin gelişmesinde önemli rol oynayan, karbon atomlarının iki boyutlu bal peteği düzenidir. Bilim dünyasını heyecanlandıran Grafen’in keşfi o kadar önemlidir ki, Rus bilim insanları Andre Geim ve Konstantin Novoselov’a bu keşiflerinden dolayı 2010 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandırmıştır.

Evrende karşılaştığımız malzemelerin hemen hemen hepsi üç boyutludur. Bilim insanları da bir malzemenin özellikleri, iki boyutlu olduğunda ne gibi değişiklikler gösterdiği ile ilgili henüz çok az bir bilgiye sahiptir. Grafenin özellikleri de karbonun üç boyutlu düzeni olan grafitten çok farklıdır. Grafen hakkında yapılan araştırmalarda malzemelerin iki boyutlu düzende nasıl özellikler gösterdiğini tahmin etmemizde oldukça yararlıdır. Grafen tek atom kalınlığında bir malzemedir. Ancak aynı kalınlıktaki çelikten yaklaşık 200 kat daha güçlüdür. Grafit ise grafen katmanlarının bir araya gelmesiyle oluşur.

Katı halde maddeler, kendilerini oluşturan atomların üç boyutlu olarak uzayda tekrar eden bir şekilde dizili hale gelmesine fizikte, hepimizin bildiği gibi kristal denmektedir. Kristallerin, düzensiz maddelerden oldukça farklı özellikleri vardır. Bu özellikler yıllar içerisinde çığır açan yeni teknolojilerin bulunmasını sağlamıştır.

Küçük Cihazlar Üretmek İçin, Grafen:

Grafen nano teknolojide ve transistör araştırmalarında oldukça önemlidir çünkü grafen çok küçük bir alanda elektrik iletimini sağlayabilir ve bu cihazlar çalışmak için çok az miktarda güce ihtiyaç duymalıdırlar. Ayrıca Grafen esnek, güçlü ve şeffaftır.

Elektriği En İyi İleten Malzeme; Grafen

Elektrik bu basit altıgen yapıdan (bal peteği) grafen yaprağı üzerinden çok hızlı akmaktadır. Bilinen birçok iletken madde metaldir, fakat grafen karbon temelli bir ametaldir. Bu sayede, elektrik akımını metal olmadan iletmek zorunda kalacağımız koşullar için grafen araştırmaları çok büyük önem arz etmektedir. Bu koşulların ne olduğuyla ilgili henüz tam bir bilgiye sahip değiliz.

Grafenin Özellikleri

1) Grafen tek-katman, altıgen düzende (bal peteğine benzer yapısı ile) karbon atomları anlamına gelmektedir. Çift katmanlı grafen veya çok katmanlı grafen gibi malzemenin diğer formları vardır.

2) Elmasta ve grafitte olduğu gibi grafen bir karbon allotropudur. Allotrop Kimyasal özelliği aynı, fiziksel özelliği farklı olan atomlar anlamına gelir.

3) Grafenin en önemli beş özelliği çelikten 100 ile 300 kat arası daha sağlam olması, normal şartlar altında oda sıcaklığında en iyi iletken olması, esnek olması, en ince ve en hafif malzeme olması ve saydam bir yapısının olmasıdır.

Grafenin Kullanım Alanları

1) Radyoaktif atıkların temizlenmesi

2) Güçlü ve dengeli spor aletleri

3) Hızlı batarya şarjı

4) Su geçirmeyen kıyafetler

5) Daha sağlam ve daha hafif uçaklar

6) Tuzlu suyun içilebilir suya dönüştürülmesi

7) Vücuttaki nöronlara bağlanabilen biyonik cihazlar

8) Transistör araştırmaları

9) Dokunmatik ekranlarda

Son olarak şunu da söyleyebilirim ki; bilim dünyası için oldukça önemli olan bu malzeme aslında çok zor bulunan bir malzeme değildir. Mesela kurşun kalemlerin içindeki grafit, grafen tabakalarının üst üste gelmesiyle oluşur. Yani kurşun kalemle bir kağıda çizgi çektiğinizde birçok grafen katmanı elde edebilirsiniz. Çevre dostu malzeme olan grafen birçok özelliğinin getirdiği avantajların yanı sıra en ucuz malzemelerden biri olması da bilim insanlarını bu malzemenin kullanım alanlarını araştırmaya yönlendirebilir.

Hiç yorum yok:

Blogger tarafından desteklenmektedir.