2004 yılında keşfedildiğinde “mucize malzeme” olarak karşılanan grafen, büyük bir umut vaat ediyordu. Bal peteği şeklinde düzenlenmiş tek bir karbon atomu katmanından oluşan bu malzeme, etkileyici bir özgeçmişe sahipti: hafif ama güçlü, esnek ama hem ısıya hem de elektriğe iletken ve hatta şeffaf. Uzmanlar, yüksek güçlü pillerden ultra hızlı bilgisayarlara ve hatta hafif kurşun geçirmez yeleklerine kadar çeşitli uygulamalarda kullanımını öngörüyorlardı. Sadece bir atom kalınlığındaki bu iki boyutlu malzeme, elektronik devrelerin doğrudan kumaşların üzerine basılması için kapıları aralıyordu. 1
Ancak yirmi yıl sonra, grafenin devrim niteliğindeki potansiyeli büyük ölçüde kullanılmamış durumda. Peki temel engel ne? Bu iddialı uygulamaların taleplerini karşılayacak üretimi ölçeklendirmek. Grafenden yapışkan bant kullanarak ince katmanların özenle çıkarılmasını içeren ilk yöntemler, seri üretim için verimsiz olduğunu kanıtladı. Modern teknikler, bakır yüzeyler üzerine karbon açısından zengin gazlar kullanılarak grafen biriktirmeyi içeren daha aerodinamik bir yaklaşım kullanıyor. Ancak bu yöntem, oksijen varlığından kaynaklanan kalite sorunlarıyla boğuşuyor.
Nature’da yayınlanan çığır açan bir araştırma, büyük ölçekli, yüksek kaliteli grafen üretimi için umut vadediyor. Bilim insanları, üretim süreci sırasında eser miktarda oksijeni başarıyla ortadan kaldırarak, grafenin yaygın olarak benimsenmesinin önündeki önemli bir engeli aştılar. 2
Eser miktarda oksijenin bile grafen büyümesini ve kalitesini olumsuz etkilediği, kusurlara, daha düşük elektriksel iletkenliğe ve azaltılmış çekirdeklenme yoğunluğuna yol açtığı bulundu. Oksijensiz bir ortamda grafen üreten araştırmacılar, dikkate değer sonuçlar elde ettiler: neredeyse kusursuz bir malzeme ve son derece arzu edilen pul pul dökülmüş grafene rakip olan üstün elektriksel özellikler.
Bu gelişme, grafenin olağanüstü özelliklerinin tam potansiyelini ortaya çıkarma potansiyeline sahip, devrim niteliğinde bir atılımı işaret ediyor. Grafenin elektronik, enerji ve ötesindeki çeşitli sektörleri dönüştürme konusundaki uzun süredir devam eden vaadi artık gerçeğe dönüşebilir ve bu da “harika malzeme” için yeni bir olasılıklar çağını başlatabilir.
Referanslar
Yazar
Makale Arşivi sitesinden daha fazla şey keşfedin
En son gönderilerin e-postanıza gönderilmesi için ücretsiz abone olun.
