Grafen Nedir, Ne İşe Yarar ve Nerelerde Kullanılır?
Yeni teknolojinin ihtiyaç duyduğu ve üstünde çalışmalar gerçekleştirdiği grafenin kullanımı git gide artan bir ürün halini aldı.
Harun Demirtaş
Grafen Nedir, Ne İşe Yarar ve Nerelerde Kullanılır?
Yeni teknolojinin ihtiyaç duyduğu ve üstünde çalışmalar gerçekleştirdiği grafenin kullanımı git gide artan bir ürün halini aldı. Elektriği çok hızlı bir şekilde iletmesinden ötürü cep telefonu ve şarja ihtiyaç duyulan bütün alanlarla alakalı olarak ilgi odağı olmaya devam ediyor. Peki, tam olarak grafen nedir, ne işe yarar ve nerelerde kullanılır?
Grafen maddesinin teknolojik ürünlerde kullanılmasına yönelik giderek artan ve ön plana çıkarılmasına neden olan durumlar bulunuyor. Geleceğin petrol ile doğalgazdan ziyade elektriğin üstüne de kurulacağı göz önünde bulundurulursa aslında grafen teknolojisinde ilerleyen kurumlar önemli avantajlar sağlayacak.
Grafen Nedir?
Grafen, karbon atomunun bal peteği örgülü yapılarından yalnızca bir tanesine verilen addır. Periyodik tabloda yer alan en ilginç elementlerden biri Karbon atomudur. Karbonun grafit (kurşun kalem, katı yağlayıcılar vb.) ve elmas gibi gündelik yaşamda çok iyi bilinmekte olan allotroplarının yanında nanotüp ve fulleren gibi yeni sentezlenmiş formları da bulunmaktadır. Özellikle karbon nanotüpler ve C60 (fulleren) molekülleri ilk sentezlendikleri zamanlardan bu yana katı hal fiziğini son derece aktif araştırma bölümleri arasına girmeyi başarmıştır. Bal peteği kristal yapısında, sp2 melezleşmesi yapan; grafitin, nanotübün ve C60'ın ana yapıtaşı olarak bilinen grafen ise 2004 yılında sentezlenebilmiştir. İngilizce'de "Graphite" ve "ene" kelimelerinden türetilmiş olan "graphene" terimi Türkçede grafen olarak adlandırılmıştır. 2010 Nobel Fizik Ödülü, "iki-boyutlu grafen malzemesi ile ilgili olarak çığır açan deneyleri için" Andre Geim ve Konstantin Novoselov'a verilmiştir.
Bu sorunun yanıtını vermeden önce biraz grafenden bahsetmek gerekir. Şimdiye kadar adını pek de duymadığımız grafen en basit biçimle karbon atomlarının iki boyutlu baş peteği düzeni olmaktadır. Evrende rastlamış olduğumuz pek çok malzemenin neredeyse hepsi 3 boyutlu olduğundan ötürü grafen yapı itibariyle de önemli bir konumda yer alır. Hatta grafenin keşfedilmesi bile Rus bilim adamları Andre Geim ve Konstantin Novoselov’a 2010 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandırmaya yetmişti.
Grafenin Özellikleri Nelerdir, Ne İşe Yarar?
Grafenin en önemli özelliği elektriği oldukça hızlı bir şekilde iletmesidir. Günümüzde elektronik devrelerde kullanılmakta olan ve elektriği çok iyi ilettiği bilinen bakırdan bile kat ve kat daha çabuk bir yapıda bulunmaktadır. İşin garip tarafı ise grafenin karbon temelli bir ametal olmasından kaynaklıdır. Bu da metal olmaksızın elektriğin iletilmesi ile ilgili olarak grafenin önemini artırmaktadır.
Grafenin tek özelliği elektriği iyi iletmesi olarak algılanmasın. Şeffaf, oldukça güçlü ve esnek bir yapıda olan grafen minyatürize edilmiş olan hali, elektronik malzemeleri üretmek için de kullanılabilmekte. Bu sayede ileride kolumuzda bulunan akıllı saatlerin bile günümüzdeki süper bilgisayarlar kadar güçlü olması yüksek olasılıklıdır.
