Grafen Nedir?
Basit bir şekilde grafen, bir altıgen bal peteği kafesine sıkıca bağlanmış, tek bir karbon atomu (tek tabakalı) tabakasıdır. Ayrıca peryodik tablodaki en ilginç bir karbon atomudur. Daha karmaşık terimlerle, grafen, 0.142 nanometre bir moleküler bağ uzunluğuna sahip sp2-bağlı atomların bir düzlemi biçimindeki bir karbon allotropudur. Grafen katmanları, 0.335 nanometrelik bir interplanar aralığı ile, birbirlerinin üzerine grafit yığılmışlardır. Grafit içindeki grafenin ayrı katmanları, van der Waals kuvvetleri tarafından bir arada tutulur.
Grafenin Özellikleri
*Karbon atomları toplam 6 elektrona sahiptir; İç kabukta 2 ve dış kabukta 4
*en kullanışlı özelliklerinden biri, çok yüksek elektriksel iletkenliğe sahiptir.
*Bir atom kalınlığında insanın bildiği en hafif bileşiktir,
*Bilinen en hafif malzemedir. (1 metrekare yaklaşık 0.77 miligram ağırlığındadır),
*En güçlü bileşiktir. (çelikten 100 kat daha güçlü ve 150.000.000 psi’lik bir gerilme sertliğine sahiptir)
*En iyi ısı iletken ve aynı zamanda bilinen en iyi elektrik iletkenidir.
Grafenin Kullanım Alanları
Karbonun insan vücudunda ikinci en bol kütle olduğunu ve evrendeki dördüncü en bol elementin, hidrojen, helyum ve oksijenden sonra olduğunu bilmek şaşırtıcı olabilir. Bu, karbonu yeryüzündeki bilinen tüm yaşamlar için kimyasal bazda yapar, bu nedenle grafen, neredeyse sınırsız sayıda uygulama için ekolojik olarak dost ve sürdürülebilir bir çözüm olabilir. Grafen, biyomühendislik, kompozit malzemeler, enerji teknolojisi ve nanoteknoloji dahil, ancak bunlarla sınırlı olmayan çok sayıdaki alanlarda kullanılabilen bir malzemedir.
Biyomühendislik
Kesinlikle grafenlerin gelecekte hayati bir parçası haline geleceği bir alan olacaktır; Kullanılmadan önce bazı engellerin üstesinden gelinmesi gerekiyor. Şu anki tahminler 2030’a kadar biyolojik uygulamalarda yaygın olarak kullanılan grafenleri görmeye başlayacağımızı konyaaltı escort göstermektedir. Grafeni anlayabilmemiz ve çok sayıda güvenlik, klinik ve düzenleyici çalışmadan geçmelidir.
Ancak, gösterdiği özellikler bu alanın çeşitli şekillerde devrim yaratabileceğini göstermektedir. Geniş yüzey alanı, yüksek elektrik iletkenliği, incelik sunan grafen sayesinde, hızlı ve verimli biyoelektrik duyusal cihazların geliştirilmesi öngürülmektedir. Glikoz seviyeleri, hemoglobin seviyeleri, kolesterol ve hatta DNA sekanslama gibi şeyleri izleme yeteneği ile antibiyotik veya kanser tedavisi olarak kullanılabilen ‘zehirli’ grafen bile görebiliriz. Ayrıca, moleküler yapısı ve potansiyel biyouyumluluğuna bağlı olarak, doku rejenerasyonu sürecinde kullanılabilir.
Elektronik
Kısa bir süre sonra ticari anlamda kullanılan grafen görmeye başlayacağımız özel bir alan ise elektronik alanlardır. Bunlara örnek olarak, özel dokunmatik ekranlar, sıvı kristal ekranlar (LCD) ve organik ışık yayan diyotlar (OLED’ler).
Kompozit Malzemeler
Grafen hafif olmakla birlikte çok daha güçlüdür. Sonuç olarak grafenin uçağın yapısında çeliğin yerini alabilen, yakıt verimliliğini, menzilini arttıran ve ağırlığı azaltan bir malzeme oluşturmak için kullanılması beklenmektedir.
Enerji Depolama(Pil, Batarya, Elekrikli Arabalar vs.)
Şu anda, bilim adamları uzun ömürlü şarj oranı ve çok daha yüksek depolama kapasiteleri sunmak için lityum iyon pillerin yeteneklerini geliştirmek üzerinde çalışıyorlar. Ayrıca çok hızlı bir şekilde şarj edilebilen süperkapasitörlerin üretiminde kullanılmak üzere geliştirilmekte ve aynı zamanda büyük miktarda elektrik depolayabilmektedir.
