Grafen Nedir?

Son yıllarda yapılan çalışmalarla yoğun bir şekilde incelenen Grafen, karbon atomlarının altılı bal peteği şeklinde dizilmesiyle ortaya çıkan nanomateryal olarak tanımlanmakla birlikte tek atom inceliğine sahiptir. Bundan dolayı iki boyutlu olarak da kabul edilirken karbon atomlar kovalent bağlıdır. Karbon ve karbon arası bağ uzunluğu 0,142nm’dir.

Kendisine has özelliklere sahip olması ise içerisindeki elektronların oda sıcaklığında kütlesiz davranmasından kaynaklıdır. Geniş bir yüzey alanına sahip olmakla birlikte yüksek elektron mobilitesi de vardır. Çeşitli alanlarda kullanılagelen Grafen aynı zamanda yüksek Young modülü özelliği de hali hazırda bulundurmaktadır.

Önerilen Yazımız: Çelikten 300 Kat Daha Sağlam Çok İnce Grafen Yapı Mermiyi Durdurdu!

Grafen Üretimi

Farklı yöntemler kullanılarak grafen üretimi yapılabilmektedir. Mekanik pullandırma başta olmak üzere sıvı faz pullandırma ya da kimyasal buhar çöktürme ile çok daha hızlı bir şekilde üretimi söz konusudur. Ancak bu yöntemlerin kullanılmasıyla ortaya çıkacak Grafen düşük çıktı vermektedir. Grafen oksidin indirgenmesi ise tüm bu yöntemlere kıyasla çok daha zorludur.

Ayrıca daha uzun sürede gerçekleşmesinden dolayı da pek fazla tercih edilmez. Ancak çok daha yüksek çıktı miktarı alınması için en elverişlidir. Kimyasal yöntem süreci olarak da tanımlanan grafen oksidin indirgenmesi işleminde belirleyici unsurlar sıcaklık, işleme süresi, indirgeyici türü ve oranı olmaktadır. Güvenilir bir şekilde yüksek çıktı verimi alınması için devamlı tekrarlanabilir.

Grafen Özellikleri

İki boyutlu olmasından dolayı birçok farklı amaçla kullanımı söz konusu olan grafen özellikleri arasında tüyden hafif olması da öne çıkmaktadır. Dünyada elde edilen en ince nesne olarak da kabul edilmektedir. Ayrıca bununla ters orantılı gibi gözükse de en kuvvetli maddesidir. Elmastan daha sert olduğu araştırmalarla ortaya çıkarılırken saydam olma özelliği de bulunur.

İstenilen şekli alabilen bükülebilir bir madde olan grafen çok farklı sektörlerde kullanılmaya devam etmektedir. Buna ilave olarak çelikten tam 300 kat daha sağlam olan grafen ne işe yarar sorusu da sorulabilir. Bunun için kullanım alanın belirlenmesi ve amaca uygun bir şekilde kullanılmaya başlanması gerekli olurken birçok faydayı aynı anda sağladığını söylemek de yanlış olmayacaktır.

Grafen Ne İşe Yarar?

Güneş panelleri ile birlikte FET uygulamaları çerçevesinde ya da sensörlerde kullanımı olmaktadır. Enerji depolama aygıtları, saydam elektrotlar, yakıt hücreleri, ısı transfer malzemesi olarak da kullanıma uygundur. Ayrıca daha ziyade otomotiv ve havacılık sektörlerinde kullanıldığı söylenebilir. Grafen ne işe yarar sorusuyla birlikte enerji alanında çokça tercih edildiği de vurgulanabilir.

Ayrıca bataryalarda da grafen kullanımı görülmektedir. %1 gibi çok düşük bir ilave yapılmasıyla polimer kompozitlerin mekanik güçleri iki katına kadar çıkmaktadır. Ayrıca esnek bir yapıya sahip olmasından dolayı da farklı cihazlarda gayet kolay ve uzun süreli bir şekilde değerlendirilebilir. Hidrojen depolama, fotodedektörler, absorbent ve katalizör destek malzemesi kullanımlarıyla öne çıkan Grafen, lityum iyon bataryalarının şart kapasitelerini de önemli oranda arttırmaktadır.

Teknoloji Projeleri Youtube Kanalımızdaki Son Videomuza Göz Atmış Mıydınız?