Grafen nedir?
Teknolojide adeta devrimsel bir icat olarak görülen nano teknolojiye çağ atlatan grafen karbondan elde edilen bir maddedir. Görünümü itibariyle ii boyutlu ve bal peteğine benzetilmektedir. 2004 yılında keşfedilen grafen dünya bilim sahnesinde oldukça önemli bir yere sahiptir. Bu nedenle de 2010 senesinde Rus bilim adamları Konstantin Novoselov ile Andre Geim grafen sayesinde Nobel Fizik Ödülü’ne layık görülmüştür.
Grafen sahip olduğu özellikler sayesinde fizik dünyasında kendisine benzersiz bir yer edinmeyi başarmıştır. Bilindiği üzere evrendeki maddelerin neredeyse tamamı 3 boyuttan oluşur. Bu sebeple de nadir olarak rastlanılan 2 boyutlu maddelere ilişkin çok az bilgi kaynağı mevcuttur. Karbondan elde edilen grafit 3 boyutluyken grafen 2 boyutludur. Basit bir bal peteği şeklinde görünür. Bu yapısı sayesinde de elektriği oldukça kolay bir şekilde iletebilir. En yüksek iletken özelliğine sahip olan maddelerin metal olduğu bilinir. Grafen bu genel kanının aksine ametal özelliktedir. Metal kullanılmaksızın elektrik iletimi gerektiğinde kullanılabilecek olan tek madde grafendir.
Sıra dışı özelliği sayesinde ufak boyutlu yerlerde elektrik iletimine ihtiyaç duyulduğunda grafen kullanılır. Minyatür hale getirilen grafenler transistör ve bilgisayarlarda yaygın olarak tercih edilir. Yapısı esne ve görünümü şeffaf olan grafenler küçük boyutlu teknolojk cihazlarda sıkça kullanılır.
Grafenin Özellikleri
Grafen dünyası tek-katman, altıgen düzende karbon atomları anlamına gelmektedir. Eğer grafen başka bir düzende ise, bu özellikle belirtilmiştir. Örneğin çift katmanlı grafen ya da çok katmanlı grafen, bu malzemenin diğer formlarıdır.
Elmasta ve grafitte olduğu gibi grafen bir karbon alotropudur. Daha da detaylandıracak olursak, grafen sp2 bağlı karbon atomlarından oluşmuştur ve atomları arasında 0.142 nm molekül bağ uzaklığı vardır.
Grafenin en önemli üç özelliği çelikten 100 ile 300 kat arası daha sağlam olması, şu ana kadarki bilinen oda sıcaklığında en iyi iletken olması ve esnek olmasıdır.
Grafen bilinen en ince ve en hafif malzemedir.
Grafen saydamdır.
Grafenin Potansiyel Kullanım Alanları
Grafen ile ilgili araştırmalarda bilim insanları henüz yolun çok başındalar fakat geliştirilmekte olan bazı teknolojiler şunlar:
Bataryaların ultra hızlı şarj edilmesi
Radyoaktif atıkların daha kolay temizlenebilmesi
Hızlı flash hafızalar
Güçlü ve daha dengeli aletler ve spor ekipmanları üretilmesi (tenis raketi gibi )
Grafen temelli güncellenebilen elektronik kağıtlar
Küçük ve verimli biyoosensör cihazlar
Bataryaların yerini alabilecek süperkapasitörler
Su geçirmeyen kıyafetler
Daha sağlam ve hafif uçaklar ve koruma ekipmanları
Doku yenilenmesinde yardımcı malzeme olarak kullanmak
Tuzlu suyu, içilebilir suya dönüştürmek
Doğrudan vücuttaki nöronlara bağlanabilen biyonik cihazlar.
1
Peki Türkiye Grafen Üretimi Konusunda Ne Durumda?
Çelikten 200 kat daha mukavemetli, bakırdan yüzlerce kat daha iletken olan grafenin ilk seri üretim tesisi Ankara'da açıldı. Bakan Varank, "Türkiye, bugün açılışını yaptığımız yatırımla, grafeni seri üretebilen 10 ülkeden biri konumuna geliyor" dedi.
Sanayi ve Teknoloji Bakanı Mustafa Varank, İvedik OSB'de, Nanografi firmasının Grafen Seri Üretim Tesisi'nin açılış töreninde yaptığı konuşmada, fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleriyle büyük yankı uyandıran grafenin, insanlık tarihinin en büyük malzeme buluşlarından biri kabul edildiğini belirtti
Çelikten 200 kat daha mukavemetli, bakırdan yüzlerce kat daha iletken, esnek ve hafif bir malzeme olan grafenin sanayinin birçok alanında kullanıldığını aktaran Varank, grafenin, tek atom kalınlığında 2 boyutlu bir nanomalzeme olarak nanoteknolojinin en kritik bileşenlerinden biri olarak gösterildiğini dile getirdi.
"Tesiste yurt dışına bağımlılık bulunmuyor"
Grafenin üretiminin kolay olmadığına dikkati çeken Varank, Grafen Konseyi'nin yayımladığı "2020 Grafen Araştırma Raporu"na göre, sektörün karşılaştığı sorunların başında maliyet, seri üretim kabiliyeti, standart ve sertifikasyon problemlerinin geldiğini aktardı.
Varank, çevreci bir model oluşturulması, uygun üretim ve maliyet yönetimine sahip olunmasının da zorluklar arasında yer aldığına dikkat çekti:
Yukarıdaki haber olayları az çok açıklasa da özetle Türkiye artık yılda 100 ton Grafen üretebiliyor. Bu rakamın çok daha yüksek olması gerektiği kesin ama şimdilik gayet yerinde. Haberin linki ise burada.
Siz grafen hakkında ne düşünüyorsunuz?
Kaynaklar:
Anne Marie Helmenstine, Why is graphene important, About.com Retrieved on 18 June 2015 from http://chemistry.about.com/od/carbon/a/Why-Graphene-Is-Important.htm
Anne Marie Helmenstine, How to make graphene, About.com Retrieved on 18 June 2015 from http://chemistry.about.com/od/makechemicalsyourself/a/How-To-Make-Graphene.htm
Teknolojide adeta devrimsel bir icat olarak görülen nano teknolojiye çağ atlatan grafen karbondan elde edilen bir maddedir. Görünümü itibariyle ii boyutlu ve bal peteğine benzetilmektedir. 2004 yılında keşfedilen grafen dünya bilim sahnesinde oldukça önemli bir yere sahiptir. Bu nedenle de 2010 senesinde Rus bilim adamları Konstantin Novoselov ile Andre Geim grafen sayesinde Nobel Fizik Ödülü’ne layık görülmüştür.
Grafen sahip olduğu özellikler sayesinde fizik dünyasında kendisine benzersiz bir yer edinmeyi başarmıştır. Bilindiği üzere evrendeki maddelerin neredeyse tamamı 3 boyuttan oluşur. Bu sebeple de nadir olarak rastlanılan 2 boyutlu maddelere ilişkin çok az bilgi kaynağı mevcuttur. Karbondan elde edilen grafit 3 boyutluyken grafen 2 boyutludur. Basit bir bal peteği şeklinde görünür. Bu yapısı sayesinde de elektriği oldukça kolay bir şekilde iletebilir. En yüksek iletken özelliğine sahip olan maddelerin metal olduğu bilinir. Grafen bu genel kanının aksine ametal özelliktedir. Metal kullanılmaksızın elektrik iletimi gerektiğinde kullanılabilecek olan tek madde grafendir.
Sıra dışı özelliği sayesinde ufak boyutlu yerlerde elektrik iletimine ihtiyaç duyulduğunda grafen kullanılır. Minyatür hale getirilen grafenler transistör ve bilgisayarlarda yaygın olarak tercih edilir. Yapısı esne ve görünümü şeffaf olan grafenler küçük boyutlu teknolojk cihazlarda sıkça kullanılır.
Grafenin Özellikleri
Grafen dünyası tek-katman, altıgen düzende karbon atomları anlamına gelmektedir. Eğer grafen başka bir düzende ise, bu özellikle belirtilmiştir. Örneğin çift katmanlı grafen ya da çok katmanlı grafen, bu malzemenin diğer formlarıdır.
Elmasta ve grafitte olduğu gibi grafen bir karbon alotropudur. Daha da detaylandıracak olursak, grafen sp2 bağlı karbon atomlarından oluşmuştur ve atomları arasında 0.142 nm molekül bağ uzaklığı vardır.
Grafenin en önemli üç özelliği çelikten 100 ile 300 kat arası daha sağlam olması, şu ana kadarki bilinen oda sıcaklığında en iyi iletken olması ve esnek olmasıdır.
Grafen bilinen en ince ve en hafif malzemedir.
Grafen saydamdır.
Grafenin Potansiyel Kullanım Alanları
Grafen ile ilgili araştırmalarda bilim insanları henüz yolun çok başındalar fakat geliştirilmekte olan bazı teknolojiler şunlar:
Bataryaların ultra hızlı şarj edilmesi
Radyoaktif atıkların daha kolay temizlenebilmesi
Hızlı flash hafızalar
Güçlü ve daha dengeli aletler ve spor ekipmanları üretilmesi (tenis raketi gibi )
Grafen temelli güncellenebilen elektronik kağıtlar
Küçük ve verimli biyoosensör cihazlar
Bataryaların yerini alabilecek süperkapasitörler
Su geçirmeyen kıyafetler
Daha sağlam ve hafif uçaklar ve koruma ekipmanları
Doku yenilenmesinde yardımcı malzeme olarak kullanmak
Tuzlu suyu, içilebilir suya dönüştürmek
Doğrudan vücuttaki nöronlara bağlanabilen biyonik cihazlar.
1
Peki Türkiye Grafen Üretimi Konusunda Ne Durumda?
Çelikten 200 kat daha mukavemetli, bakırdan yüzlerce kat daha iletken olan grafenin ilk seri üretim tesisi Ankara'da açıldı. Bakan Varank, "Türkiye, bugün açılışını yaptığımız yatırımla, grafeni seri üretebilen 10 ülkeden biri konumuna geliyor" dedi.
Sanayi ve Teknoloji Bakanı Mustafa Varank, İvedik OSB'de, Nanografi firmasının Grafen Seri Üretim Tesisi'nin açılış töreninde yaptığı konuşmada, fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleriyle büyük yankı uyandıran grafenin, insanlık tarihinin en büyük malzeme buluşlarından biri kabul edildiğini belirtti
Çelikten 200 kat daha mukavemetli, bakırdan yüzlerce kat daha iletken, esnek ve hafif bir malzeme olan grafenin sanayinin birçok alanında kullanıldığını aktaran Varank, grafenin, tek atom kalınlığında 2 boyutlu bir nanomalzeme olarak nanoteknolojinin en kritik bileşenlerinden biri olarak gösterildiğini dile getirdi.
"Tesiste yurt dışına bağımlılık bulunmuyor"
Grafenin üretiminin kolay olmadığına dikkati çeken Varank, Grafen Konseyi'nin yayımladığı "2020 Grafen Araştırma Raporu"na göre, sektörün karşılaştığı sorunların başında maliyet, seri üretim kabiliyeti, standart ve sertifikasyon problemlerinin geldiğini aktardı.
Varank, çevreci bir model oluşturulması, uygun üretim ve maliyet yönetimine sahip olunmasının da zorluklar arasında yer aldığına dikkat çekti:
Yukarıdaki haber olayları az çok açıklasa da özetle Türkiye artık yılda 100 ton Grafen üretebiliyor. Bu rakamın çok daha yüksek olması gerektiği kesin ama şimdilik gayet yerinde. Haberin linki ise burada.
Siz grafen hakkında ne düşünüyorsunuz?
Kaynaklar:
Anne Marie Helmenstine, Why is graphene important, About.com Retrieved on 18 June 2015 from http://chemistry.about.com/od/carbon/a/Why-Graphene-Is-Important.htm
Anne Marie Helmenstine, How to make graphene, About.com Retrieved on 18 June 2015 from http://chemistry.about.com/od/makechemicalsyourself/a/How-To-Make-Graphene.htm
