Grafen Nedir? Grafen Nasıl Üretilir? Grafen Nerelerde Kullanılır?

Son yıllarda değeri gittikçe anlaşılan malzemelerin başında grafen gelmektedir. Eğer bilim dergilerini takip ediyorsanız bu dergilerde grafen ile ilgili birçok içeriğe yer verildiğini görmüşsünüzdür. Özellikle günlük hayatımızda kullanım alanının yaygın olması grafeni oldukça popüler hale getirmiştir. Peki grafen nedir, grafen nasıl üretilir? Bu yazımda bu soruların hepsine tek tek cevap vermek istiyorum.

Grafen Nedir?

Altıgen bal peteği şeklinde karbon dizilimine sahip, tek atom yüksekliğinde ve iki boyutlu olan karbon atomu tabakasına grafen denir. Kurşun kalemlerin ucunda kullanılan grafitin yapı taşıdır. Grafen tabakaları bir araya gelerek grafiti oluşturur. Grafit üç boyutlu bir malzemeyken grafen iki boyutludur. Grafit ile grafen arasındaki temel fark budur. Grafenin moleküler bağ uzunluğu yani karbon-karbon arası mesafesi 0.142 nanometredir.

Grafenin keşfi, bilim dünyasında büyük bir yankı uyandırdı. Bu keşfe imza atan Rus bilim insanları 2010 yılında Nobel Barış Ödülü’nü kazandılar. Fakat şaşırtıcıdır ki grafenin patentini almadılar. Bu özelliğiyle grafen, patenti alınmayan müthiş keşifler listesinin başında yer almaktadır.

Grafen Nasıl Üretilir?

Grafen nedir yazıma grafen nasıl üretilir sorusunu cevaplandırarak devam etmek istiyorum. Grafen üretiminide kullanılan bazı yöntemler vardır:

• Sıvı faz pullandırma
• Mekanik pullandırma
• Kimyasal buhar biriktirme
• SiC bozdurma
• Grafen oksidinin indirgenmesi

Bu yöntemlerden bazılarıdır.

Grafen üretmek kulağa heyecan verici gelse de ne yazık ki oldukça zor bir işlemdir. Yukarıda saydığım yöntemlerin çoğu, grafen üretiminde yeterli gelmemektedir. Yüksek kalitede ve istenilen miktarda grafen üretimi dünyada sayılı şirketler tarafından gerçekleştirilmektedir.

Yurt dışında grafen üretmek için en çok kullanılan yöntem: Metan gazının bakır ile reaksiyona sokulmasıdır. Yaklaşık 1000 santigrat derecesine ısıtılan bakır, metan gazı ile reaksiyona girdiğinde kimyasal buhar biriktirme dediğimiz olay meydana gelir. Bu yöntem neticesinde metan gazında bulunan karbon atomları, bakırın yüzeyinde grafen oluşmasını sağlayacaktır.

Grafen Nerelerde Kullanılır?

Grafen günümüzde hala üzerine araştırmalar yapılan bir malzeme konumundadır. Grafen ile ilgili keşifler devam ettikçe bu malzemenin kullanım alanları da artmaktadır.

Grafen birçok alanda kullanılmaktadır. Bunlardan bazıları şunlardır:

• Spor endüstrisi: Grafenli kayak malzemeleri, tenis raketleri vb. spor aletleri yurt dışında yaygın olarak kullanılmaktadır.
• Akıllı telefonlar: Huawei’nin Mate 20 X modelinin soğutucu sisteminde grafen film soğutma teknolojisi kullanılmıştır.
• Otomotiv sektörü: Ford bazı modellerinde yer alan gürültülü bileşenler için grafen takviyeli köpük kapaklar üretmiştir.
• Engelli iletişiminde: Bir grup Çinli bilim adamı, grafenin süperiletkenlik özelliğini kullanarak işaret dilini yazılı metne çevirebilen bir araç geliştirdiler.
• Tuzlu sudan içme suyu yani tatlı su elde edilmesi
• Daha dayanıklı ve hafif koruma malzemeleri
• Bazı kurşun kalemler
• Kanser tedavisinde ve kanser tanısının erken teşhisinde
• Dişlerde ve kemiklerde meydana gelen sorunların tedavisinde
• Daha hafif, esnek ve kullanışlı güneş pillerinin üretilmesinde
• Nükleer santrallerde
• Doğum kontrolünde

Grafen nerelerde kullanılır sorusuna bu şekilde cevap verebiliriz. Bilim adamları bu üstün maddeyi keşfetmeye devam ettikçe grafenin kullanım alanları da yaygınlaşacaktır.

Grafenin Özellikleri Nelerdir?

• Grafen, dünyadaki en ince malzemelerden birisidir.
• Esnektir, elastik bir yapıya sahiptir.
• Serttir, inceliğine kıyasla oldukça sert bir malzemedir.
• Güçlüdür. Hatta hayal edebileceğiniz en güçlü malzemelerden birisidir demek yanlış olmaz. Yapı sektöründe kullanılan en güçlü malzemelerden biri olan çelikten yaklaşık olarak 200 kat daha güçlüdür.
• Isı ve elektriği iyi derecede iletir.
• Işık soğurma özelliğine sahiptir.
• Şu ana kadar keşfedilmiş en hafif malzemedir.
• Saydamdır.

Grafenin özellikleri genel olarak bunlardır.

Bu yazımda grafen nedir ve grafen nasıl üretilir sorularına elimden geldiğince cevap vermeye çalıştım. Umarım faydalı bir yazı olmuştur. Soru ve görüşlerinizi yorum kısmından benimle paylaşmayı lütfen unutmayın.