Grafen’in Keşfi ve Hayatımızdaki Önemi Nedir?

Grafen nedir?

Grafen bir karbon atomu kalınlığında olan ve günümüzde nanoteknolojinin gelişmesiyle birlikte kabul edilen çok ince bir nano parçacıktır. Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle birlikte bilim dünyasında birçok gelişmeler yaşanmaktadır. İnsanoğlu özellikle Fizik ve Kimya alanında birçok soruya cevap bulabilmek için birçok çalışmalar yürütmüş ve birçoğu yaptıkları deneyler ve çalışmalar sonucunda amaçlarına ulaşmıştır. Bunlardan en büyük örneği şüphesiz Kimya bölümündeki 2. sınıf zorunlu dersimiz olan Organik Kimya hocamın bahsettiği Andre Geim ve Konstantin Novoselov adındaki Rus bilim adamların yapmış olduğu bilimsel çalışmalardır. Rivayete göre bu iki bilim adamının haftanın bir günü laboratuvarlarında serbest deney yaptıkları söylenir. Bir gün bir kağıdı bir kurşun kalem ile boyamış ve birçok kez günümüzde evlerimizde kullandığımız bantı kağıda yapıştırıp çekmiş. Ardından kalan kurşun kalem izinin elektriği ilettiğini farketmişler. Peki bu nasıl olabiliyor?

grafen1.jpg

Grafen’in kökeni nedir ve nasıl elde edilir?

Hepimizin bildiği gibi kurşun kalemin ana maddesi  karbon elementinin bir çeşit allotropu olan Grafit’tir.  Grafit önceden keşfedilen bir madde olarak elektriği iletmediği herkes tarafından bilinmektedir. Karbon bir çeşit ametaldir ve ametaller elektriği ya iletmez ya da metallere göre çok az iletir. Elektriği ilettiği farkedilen bu malzemeye henüz bir isim bulunmamakla birlikte nasıl elektriği ilettiğini henüz bilinmemektedir. Bilim adamlarına göre iki boyutlu düzende olan Grafen’in elektrik iletkenliği konusundaki sorulara cevap verebilmek için çok erken olduğu söyleniyor.

 

Grafen’i elde etmenin başka yolları var mıdır?

ChemOpen dergisinde yayınlanan bir makaleye göre bant ya da kurşun kalem kullanmadan da grafenin eldesinin mümkün olduğu söyleniyor. Doç. Dr. Anne S.Meyer ve Delft Teknoloji Üniversitesi’nden birkaç öğretim üyesine göre oksitlenmiş grafiti oksijenlerinden ayırabilen bakteriler yardımıyla  da Grafen’in üretilebildiği gözlenmiş. Oksitlenmiş olan grafit oksijen içerdiğinden dolayı elektriği iletemez. Yapısında bulunan oksijenden kurtulmak amacıyla da oksijen atomları koparabilen bazı bakterilere ihtiyaç duyulmuştur. Farklı deney tüplerinin içerisine konulan oksitlenmiş grafiti katmanları olan grafene ayırdıktan sonra Shewanella oneidensis adlı bakteriler ile birlikte yaklaşık bir gece bekletildikten sonra grafen oksitin (GO) içeriğinde olan oksijen gruplarını ayırdıklarını ve  elde edilen grafen oksitin elektriği ilettiğini farkedilmiş. Bu yöntem ise bilinen en zararsız yöntem olarak biliniyor lakin biraz maliyetli ve yürütmesi zor gibi görülüyor. Belli bir süre beklenilmesi en problemli nokta olarak görülebilir. Bununla birlikte bu yazıyı yazmamdaki en önemli ve güvenilir olarak gördüğüm Bilim ve Teknik ağustos ayı dergisinde Grafen’in bakteriler yardımıyla üretimi konusunda çok güzel bir yazı da yayınlandı, mutlaka okumanızı tavsiye ederim.

grafen2.jpg

Grafen’in kullanım alanları neler olacak?

Grafen’in kullanılımının yaygınlaşmasından sonra olası birçok kullanım alanı vardır. Benim internetten araştırıp bulduğum ya da kendim düşünüp bu alanda kullanılabilir dediğim alanlar başlıca elektrik alanı olabilir. Nanoteknoloji’de çok küçük ve elektriği iletebilen maddelerin kullanımı çok gelişmiştir. Daha fazla elektriği ilettiği için akıllı telefonlarımız içinde bulunan bataryaların yapısını grafen ile yapabilirsek telefonlarımızın şarjı daha kısa bir şekilde dolabilir. Hatta şarjı uzun süre bitmeyedebilir. Aynı zamanda tuzlu suyu, içilebilir suya dönüştürmek ya da küçük ve verimli biyosensör cihazların üretimi sağlanabilir.

Henüz iki boyut ortamında olan grafenin elektriği nasıl iletebildiği tam olarak bilmiyoruz fakat zaman ilerledikçe bu alandaki çalışmaların artacağına ve gelişmelerin sağlanacağına benim inancım tam. Son olarak eski kimya kanunlarının ve kuralların da çok kolay bir şekilde değişebileceğini de görmüş olduk. Karbon bir ametaldir lakin elektriği iletebildiği formları da varmış meğerse.

Bir sonraki yazıya kadar kendinize iyi bakın, iyi tatiller…

Beğendim! Patreonda Öğrenci Blogları desteklemek için bir saniyenizi ayırın!

knsylk

Hadi Yoruma

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Başa dönün
Tüm yazılar Öğrenci Bloglarına aittir. İzinsiz paylaşılamaz. 2019&Öğrenci Blogları
%d blogcu bunu beğendi: