Grafen

Özel nitelikleri bulunan karbonun yeni şekli olan grafen, geleceğin inanılmaz maddesi olacak gibi görünüyor.

Yakın geleceğimizde esnek ekranlar, dokunmatik ekranlarda dolayısıyla ipod, cep bilgisayarı, dizüstü bilgisayarlar, televizyon gibi teknolojilerde, transistörlerle işlemcilerimizde, bilgisayarlarımız dahil sayısız birçok teknolojinin temel yapı taşı olarak grafeni göreceğiz. Çelikten 200 kez dayanıklı, bilinen diğer malzemelere göre elektronların hareketliliği daha yüksek, potansiyel uygulamaları çok geniş ve nispeten daha ucuz, bilim insanlarınca en olağanüstü malzeme olarak nitelendirilen grafen malzemesi çok değil bulunuşundan 5-6 yıl sonra bu buluşu gerçekleştiren bilim insanlarına Nobel Fizik Ödülü’nü getirdi.

Manchester Üniversitesi’nden A. Geim ve K. Novoselov isimli fizikçiler, 1994 yılında ilk kez grafen isimli maddeyi ürettiler ve bu icatları sayesinde Nobel ödülü kazandılar. Elmastan daha sert yapısı ve süper iletkenliği nedeniyle Grafen’in geleceğin transistör teknolojisi olması bekleniyor.

Grafenin kullanım alanları

Kumaşlar ve piller: Grafen yapraklarının bir çeşidi, Teksas Üniversitesi’nde görevli Prof. Dr. Rodney Ruoff’un araştırma ekibi tarafından geliştirildi. Grafen oksid oluşturmak için oksijen atomları eklendi. Ortaya çıkan madde çok güçlü, esnek ve sertti. Bunlar akıllı giysiler için kumaş olarak kullanılıyor. Profesör Ruoff, grafenin havacılık ve uzay sanayi ile nakliyatta da etkili olacağını düşünüyor. Araştırma ekibi zaten piller gibi büyük miktarda elektrik şarjını depolayan süper kondansatör yapmışlardı.

Hesaplama: Transistörler bugünün silikon devrelerinin standart anahtarlarıdır. Yeni elektronik malzemelerin üretilmesi ve farklı malzemelerin oluşturulması gibi birçok pratik uygulamanın hayata geçirilmesi artık mümkün. Grafen tabanlı transistörlerin günümüzün silikon transistörlerinden çok daha verimli olduğu, bunun da daha hızlı bilgisayarların önünü açacağı tahmin ediliyor.

Cihazlar: Dokunmatik ekran televizyonlar ve bilgisayarlar, sizin dokunuşlarınıza cevap vermek için elektriksel algılama yöntemini kullanıyor. Bu da tüm ekranın elektriği ileten şeffaf bir maddeyle kaplanmasını gerektiriyor. Bu madde ITO (Indium tin oxide, indiyum kalay oksit ) olarak bilinen, elektriksel iletken ve optik geçirgen bir ince film kaplama çeşididir. Telefonunuzu düşürürseniz ekranın sert ama kolayca kırılabildiğini görürsünüz. Grafen ise daha dayanıklı olmalı. Rice Üniversitesi’nde görevli araştırmacılar, ultra ince, görünmez metal kablolarla bağlanan bir grafen film oluşturmayı başardılar. Bunun yakın zamanda ITO’nun yerini alması bekleniyor.