Haberes Dergisi Ocak sayımızda, tarihteki teknolojik gelişmelerin teknolojinin yönünü nasıl değiştirdiğini ve ülkelerin gelişmişlik sıralamasındaki etkilerini anlatmaya çalışmıştık. Bu teknolojik gelişmelerden birisi de 2004 yılında Rus bilim adamları Andre Geim ve Konstantin Novoselov tarafından keşfedilen ve her geçen gün yeni bir özelliği ortaya çıkan mucize malzeme olarak adlandırılan GRAFEN’dir.

Grafen, karbon atomlarının altıgen olarak balpeteği görünümünde tek sıra olarak iki boyutlu diziliminden oluşur. Tek atom kalınlığında (metrenin on milyarda biri), bilinen en İNCE, en HAFİF, ve iki boyutlu tek malzemedir. Şeffaftır ve % 97-98 oranında ışığı geçirir. Elektrik iletkenliği bakırdan daha yüksek olan grafen elektriği iletebilen tek metal olmayan malzemedir. Ayrıca bilinen en yüksek termal iletkenliğe sahiptir. Sıcaklık direnci (-75 / +200) oldukça yüksektir. Çelikten 200 kat daha dayanıklı, fakat aynı zamanda bükülebilir özelliktedir. Esnek yapısı farklı malzemelerin üzerinin grafen kaplanmasına olanak sağlar.

2011 yılında ilk grafen içeren transistörün üretilmesi, grafenin, süper hızlı bilgisayarların ve süper hızlı sarj yapabilen kapasitörlerin üretiminde kullanılmasının önünü açmıştır. Atomları çok sıkı şekilde dizildiğinden içinden helyum dahil atomlar geçemez. Bu sıkı kafes yapı grafenin mükemmel bir sensör malzemesi olmasını sağlamaktadır. Çalışmalar, grafenden imal edilmiş sensörler ile tek bir gaz molekülünü dahi tespit edebilmenin mümkün olduğunu ortaya koymaktadır. Grafen, kimyasal olarak kararlı olduğundan vücut içerisinde yapısı bozulmadan kalabilmektedir. Bu özelliği onun biomedikal alanında kullanımının önünü açmaktadır. Grafenin gelecekte muhtemel kullanım alanları;

  • Elekronik sistemler,
  • Tıp ve biyoloji,
  • Çevre ve atık arıtım sistemleri,
  • Havacılık ve uzay teknolojileri,
  • Sensörler ve optik,
  • Enerji üretimi ve enerji depolama,
  • Isı sistemleri,
  • Nanoteknoloji ve kompositler, olarak öngörülmektedir.

Ancak yakın gelecekte özellikle akıllı telefonlar, televizyonlar ve koruma ve zırh malzemelerindeki kullanımı öncelikle göreceğimiz grefen kullanım alanları olacaktır. Hem ince hem de şeffaf olan bu malzeme kağıt inceliğinde akıllı telefonların ve televizyonların, bükülebilir ekranların üretimini mümkün kılmaktadır. Grafenin askeri alandaki kullanımı öncelikle zırh ve sensör teknolojisidir. %99 hava içeren süngersi yapıdaki grafen aerojel 1cm lik alanda 1 tonluk darbeye dayanmaktadır.

Grafen aerojel, boyutunun % 5’ine kadar küçülebilmekte, elastik yapısı ile tekrar eski haline dönebilmekte ve bu işlem binlerce kez tekrarlansa da malzemede bozulma olmamaktadır. Bu malzeme ile askerler için özel giysiler, tank ve zırhlı araçlar için özel zırhlar üretilebilecek, bu ürünler tank ağırlıklarını ciddi oranda düşürecektir.

Bu yazıyı hazırlamamızın sebeplerinden birincisi, yeni gelişen bu malzemeyi tanıtmak yakın gelecekte nelerle karşılaşacağız onlara ışık tutmak, ikincisi ise ülkemizde bir firmamızın üretimi son derece zor olan bu malzemeyi üretebildiğinin haberini vermektir. Ankara’da kurulu bir teknoloji firmamız grafeni seri olarak üretebilen bir tesisin kurulumunu tamamladı ve tesis devreye alındı. Türkiye bu müthiş malzemeyi üretebilen birkaç ülkeden biri olmayı başardı. Şimdi sıra bu mucize malzemeyi ürüne çevirecek diğer firmalarımızda ve mühendislerimizde, daha önce de yazdım, gene yazıyorum geleceğimizden umutluyuz ve gençlerimize güveniyoruz. Saygılarımla,