21. yüzyılın maddesi: Grafen

Grafen kadar 21. yüzyılda bilim ve teknoloji dünyasını heyecanlandıran bir baÅŸka buluÅŸ olmamıştı. 2004'te basit bir kurÅŸun kalem deneyi ile ortaya çıkarılan grafen maddesi, Andre Geim ve Konstantin Novoselov'a 2010 Nobel Fizik Ödülü'nü kazandırmakla kalmadı, dev ÅŸirketler ve devlet kurumları maddenin etkin kullanımı için milyon dolarlık araÅŸtırmalara baÅŸladılar bile. Günlük hayatımızdaki hemen her ÅŸeyi deÄŸiÅŸtirecek maddenin seri üretimi de oldukça yakın görünüyor...

KurÅŸun kalemle gelen buluÅŸ

Manchester Üniversitesi'nden Geim ve Novoselov, kurÅŸun kalemin etkin maddesi grafitinin bir selobanta yapıştırılması sonucu, grafen tabakalarının ayrımını gerçekleÅŸtirdiler. Bu basit yöntem sayesinde dünyanın en saÄŸlam, en sert, en esnek ve aynı zamanda en hafifmalzemesini ortaya çıkardılar.

Mucize Madde

Mucize madde olarak tanıtılan grafenin özellikleri, onun endüstriyel üretimin çok farklı alanlarında kullanılmasına olanak tanıyacak nitelikte. En ince, en hafif, en güçlü, iletken, bükülebilir, her ÅŸekle girebilir ve ÅŸeffaf yapısı sayesinde grafen, havacılık, otomotiv, iletiÅŸim baÅŸta olmak üzere birçok sektörde kullanılabilecek.

Grafenin birçok uygulama alanı potansiyelinin olduÄŸunu belirten Max-Planck Enstitüsü araÅŸtırmacılarından Salih Akbudak da grafenin birçok uygulama alanı potansiyelinin olduÄŸunu belirtiyor ve ekliyor: "Grafen geçirgen bir madde olması ve yüksek iletkenlik özelliÄŸi sayesinde LCD dokunmatik ekranlarda, tabletlerde, akıllı telefonlarda çok yaygın bir ÅŸekilde kullanılabilecek. Bunların yanı sıra optik ve elektronik devreler için endüstriyel uygulamalarda da devrim yaÅŸanacak. Herkesin dile getirdiÄŸi gibi grafenin güçlü elektrik tutma özelliÄŸi sayesinde akıllı telefonlarda ÅŸarj sorunu tarihe karışacak. Maddenin esnekliÄŸi giyilebilir teknolojilerde kullanılabilmesinin önünü açacak. Ağırlığının benzerlerine göre çok düÅŸük olması ise, havacılıkta daha fazla yakıt kullanımının önüne geçerek belki de bilet fiyatlarını ve çevre kirliliÄŸini azaltacak. Maddenin elektriksel iletkenliÄŸinden dolayı uçağın yüzeyi grafenle kaplanarak yıldırımdan kaynaklanan olası elektriksel hasarların önüne geçmek mümkün olabilecek. Örneklerine bilimkurgu filmlerinde rastladığımız katlanabilir dokunmatik telefonlar da gerçeÄŸe dönüÅŸebilir."
 

 

Neredeyse sonsuz potansiyele sahip

Ancak burada sayılanlar bile grafenin yapabileceklerinin çok gerisinde, çünkü madde endüstriyel üretimde hayal edilebilecek hemen her alanda potansiyele sahip. Halen mucize madde olarak anılmasına yol açan özellikleri dolayısıyla grafen üzerindeki çalışmalar hızlı bir ÅŸekilde devam ediyor.

Grafeni ürünlerine en kısa sürede ekleyerek yeni buluÅŸ yapacak ÅŸirketlerin, teknoloji yarışında bir adım öne geçecekleri de çok açık. Ki zaten Samsung, Intel, Fujitsu, Eikos ve Samsung gibi dev ÅŸirketler grafeni ürünlerinde kullanmak için Ar-Ge çalışmalarını son hızla sürdürüyorlar. ÖrneÄŸin IBM grafen kullanılarak elektronik cihazlarda önemli ilerlemeler kaydedildiÄŸini duyururken, Samsung da geçtiÄŸimiz ay lityum pillerin kapasitesini iki katına çıkardığını açıkladı. Bununla birlikte henüz grafenin son kullanıcıya yönelik tek ticari yansıması ise dünyanın en ünlü sporcularının tanıtımını yaptığı Head raketleri ve kayakları ile sınırlı. Bu baÄŸlamda her iki ürün de grafen ile geliÅŸtirilen ticari ürünler olarak ilk ve tek olma özelliÄŸini koruyor.
 

 

Üretimi hızla artıyor

Halen Türkiye'de ticari anlamda grafenin tek üreticisi olan Nanografen firması kurucu ortağı ve genel müdürü olan Dr. Burcu Saner Okan, grafen üretiminde çok hızlı bir büyüme olduÄŸunu belirterek, mevcut pazar büyüklüÄŸünün sadece grafen için geçerli olduÄŸunu ve miktarın grafen ile geliÅŸtirilen ürünler için çok daha yüksek olduÄŸuna dikkat çekiyor. Okan, 2012'de 9 milyon dolar olan grafen pazarının, 2020'de ise 126 milyon dolara ulaÅŸacağını sözlerine ekliyor.

Halen yurt dışında yüksek kalite olmayan grafen nanota-bakaların kilosu 200 dolardan satılıyor. Kullanılan grafitin kilo fiyatının doÄŸrudan üretim maliyetlerini etkileyeceÄŸi de düÅŸünülüyor. Yurt dışında yüzde 99.99 karbon içeren grafitin 100 gramı yaklaşık 220 euroya, yüzde 98-99 arasında karbon içeren grafit pullarının kilosu 22 euroya ve ülkemizde Çin'den getirilen yüzde 95-99 oranında karbon içeren grafit tozu ise kilosu 1 euroya satılıyor.