Grafen Nedir? Kullanım Alanları Nelerdir?

5 Dakika Okuma

Grafen Nedir?

Bilimsel olarak açıklamak gerekirse grafen, N'nin büyük olduğu unit formül birimi ile iki boyutlu bir karbon ve hidrojen polimeridir. Rus bilim insanları Andre Geim ve Konstantin Novoselov’a keşiflerinden dolayı 2010 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandıran grafen, teknolojinin geleceğine yön veren, karbon atomlarının iki boyutlu düzeneği anlamına geliyor.

Evrendeki malzemeler, genelde üç boyutlu olur. Fakat grafen, bunların aksine iki boyutlu bir malzeme konumunda. Grafenin özellikleri de karbonun üç boyutlu düzeni olan grafitten çok farklıdır. Bu yüzden grafen araştırmaları, nesnelerin iki boyutlu düzende nasıl özellikler kazandığını tahmin etmemizde oldukça faydalı.

Elektriği en iyi ileten malzeme konumunda olan grafen, elektriği basit karbon dizilimi üzerinden çok hızlı bir şekilde iletmektedir. Grafen, bilinen birçok iletken metale benzese de diğerlerinden farklı olarak, karbon temelli bir ametaldir. Bu sebeple, elektrik akımını metal olmadan iletmemiz gereken durumlar için grafen araştırmaları önem kazanmaktadır.

Grafenin Özellikleri Nedir?

Grafen, tek-katman, altıgen düzende karbon atomları anlamına gelmektedir. Eğer grafen başka bir düzende ise, farklılıklar gösterebilir. Örneğin çift katmanlı grafen ya da çok katmanlı grafen, bu malzemenin diğer formlarıdır. Grafenin temel özelliklerini şu şekilde sıralayabiliriz:

- Grafenin en önemli özelliği çelikten 100 ile 300 kat arası daha sağlam olması.

- Bilinen oda sıcaklığında en iyi iletken olması ve esnek olması.

- Grafenin bilinen en ince ve en hafif malzeme olması.

- Saydam olması.

Grafenin Potansiyel Kullanım Alanları

İki boyutlu malzeme olmasından dolayı diğer iletkenlere göre kullanım alanları daha farklı ve etkili olan grafen mucizevi olarak gösteriliyor. Kısaca grafenin potansiyel kullanım alanlarını şu şekilde sınıflandırabiliriz:

-Tuzlu suyu, içilebilir suya dönüştürebilir.

-Bataryaları ultra hızlı şarj edilebilir.

-Radyoaktif atıkları kolayca temizleyebilir.

-Doku yenilenmesinde yardımcı malzeme olarak kullanılabilir.

-Hızlı flaş hafızalar sağlayabilir.

-Güçlü ve daha dengeli aletler ve tenis raketi gibi spor ekipmanları üretilebilir.

-Güncellenebilen elektronik kağıtlar üretilebilir.

-Sayesinde küçük ve verimli biyosensör cihazlar icat edilebilir.

-Bataryaların yerini alabilecek süper kapasitörler geliştirilmesine yardımcı olabilir.

-Su geçirmeyen kıyafetler üretilebilir.

-Daha sağlam ve hafif uçaklar ve koruma ekipmanları üretilebilir.

-Doğrudan vücuttaki nöronlara bağlanabilen biyonik cihazlar icat edilebilir.