Teknoloji sektöründe yeni bir sıçrama noktası ile daha karşı karşıyayız. Bu sefer sıçramayı yapacak olan şey yeni bulunan ağır elementlerden değil. Sadece karbon. Evet bildiğimiz, hatta dünyada fazlalığı problem olan, karbon. Aslında bu materyal karbon atomlarının altıgen dizilimi ile oluşan grafen. Grafen'i bildiğimiz kurşun kalemin ucundaki siyah malzeme olan grafit'ten elde ediyoruz. Günümüzde laboratuvar ortamında geliştirilebilen ve kısıtlı miktarlarda üretilebilen grafen fiziksel özellikleri ile bilim insanlarını hayrete düşürdü.
Aslında iş biraz fizik, biraz kimya. Eğer doğru dizilimi yapabilirseniz karbondan kömürde elde edebilirsiniz, elmasta. Biz bugün grafen'e bakacağız. Bu malzemeyi şöyle tarif edebiliriz. Atom kalınlığında altıgen dizilmiş karbon tabakası. Buna tabaka dememin sebebi gerçekten atomik düzlemde 3. boyutu göremiyorsunuz. Bu dizilim sayesinde karbon çelikten 150-200 kat daha fazla gerilime dayanabiliyor. Aynı zamanda süper iletkenlik özelliği gösteriyor. Ve bu kadar ince olduğu için çok hafif olacaktır. Bir halı saha yüzeyini kaplayacak kadar grafen sadece 1 gram ağırlığa sahip. Tüm bunlarla birlikte giydiğimiz gömlek kalınlığında bir grafen kesinlikle kurşun geçirmez oluyor. Süper kahramanlar gerçek oluyor diyebiliriz.
Grafen başta da belirttiğim gibi laboratuvar imkanları ile üretiliyor(du). 2 Bilim insanı Andre Geim ve Konstantin Novoselov 2004 yılında sadece bant ile grafen elde etmeyi başardılar. Bu konudaki çalışmaları 2010 yılında onlara Nobel Ödülü getirdi. Ve bu üretim tekniğini 2007 yılında Samsung satın aldı. Peki bu gelişmeler bize nasıl faydalar sağlayacak.
Grafenin binlerce dolara patlamayan bir üretim tekniği ile hacimli miktarlarda üretilebilmesi onun kullanım alanlarında inanılmaz bir ivme kazandırdı. Bunlar;
1.) Mikroçip teknolojileri silikonun boyutsal limitleri yüzünden tıkanma noktasına gelmek üzere. Bu alanda süper iletkenlik özelliği sayesinde grafen 100'lerce kat daha ufak boyutlarda ve daha az enerji tüketerek işlem gerçekleştirebilecekler. Artık süper bilgisayarlar cep telefonlarına sığabilir.2.) Askeri Zırh teknolojilerinde bilinen tüm materyallerden daha dayanıklı ve esnek olduğu için tanklardan, uçaklara, gemilere ve tüm giyilebilir zırhlar için kullanılabilir.
3.) Katman yapısı sayesinde su arıtma teknolojilerinde de çığır açabilecek bir materyal olan grafen %99 enerji tasarrufu,sağlaması öngörülüyor. Bu sayede deniz suyunu arıtmak çok basit hale gelebilir.
4.) Yeni bir batarya teknolojisinin kapılarını aralayacak ve sınırsız ve temiz enerji kaynağı grafen olabilir.
5.) Uzay teknolojilerinde sağlamlığı ve esnekliği sayesinde kullanılabilir.
6.) Güneş panellerinde verimi yükseltmek için kullanılan örnekleri bulunuyor.
Kullanım alanlarını ve potansiyel faydalarının sayısını arttırmak mümkün. Asıl önemli olan bu teknolojinin gelişmesi için yatırımlar alması. Şuanda bir çok yazılım ve donanım şirketi grafene el attı. Umarım gelecek daha güzel olacak.
Kaynaklar
https://www.graphicnews.com/en/pages/35259/SCIENCE-Graphene-based-sieve
https://www.graphene-info.com/tags/energy-generation
https://www.youtube.com/watch?v=ce08wNws74o&t=158s