Grafen'in Yapısı
Periyodik tablodaki en ilginç elementlerden biri karbon atomudur. Grafen, karbon atomunun bal peteği örgülü yapılarından bir tanesine verilen isimdir. Günlük hayatta kurşun kalemlerde, pillerde ve elektrik motoru fırçalarında bulunur. Kurşun kalemlerin içindeki grafit, grafen tabakalarının üst üste binmesinden oluşur.
Mucize Madde: Grafen
Grafenin diğer kullanım alanları için ‘kullananın keyfine kalmıştır’ demek yanlış olmaz çünkü grafen isteğinize göre; sağlamdır, hafiftir, süper iletkendir, esnektir veya çok serttir, kimyasal değişime de uygundur. Yani siz nereye çekerseniz oraya gelecek mucize bir malzemedir. Grafendeki güçlü karbon bağları ona yeryüzündeki bilinen en sağlam malzemelerden biri olma özelliğini kazandırmıştır.
Elektronlar Bu Madde İçinde Çok Yüksek Hızla Hareket Ediyor
Karbon atomlarının iki boyutlu altıgen bir yapıda dizilmiş bu formu, doğada iki boyutlu tek malzeme örneğini oluşturmasının yanı sıra, grafene olağanüstü özelliklerini de kazandırıyor. Elektronlar bu tek atom kalınlığındaki karbon tabakası içerisinde sanki hiç kütleleri yokmuşçasına hızlı hareket ediyor, kaplarına sığamıyorlar.
Aslında bu konuya 'Sicim Teorisi' içeriğinde daha detaylı bakacağız. Fakat grafenin iki boyutlu olmasından bahsetmişken birkaç kelam etmek istedim. Grafen'in doğadaki tek iki boyutlu madde olduğunu söylemiştik. Çok kısa geçeceğim. Bir boyutu aşmak için, o boyutun tüm paradokslarını çözmelisiniz. Yani kısaca, zamanda yolculuğun başlaması için bizim önce 4. boyut olan zamanın tüm paradokslarını çözmemiz lazım.
Bizler şu an 4. boyutta yaşıyoruz bildiğiniz gibi, henüz 5. boyuta çıkabilmiş değiliz. Eğer 2 boyutlu olan grafenin, 3. boyuta çıkabilmesi için çözülmesi gereken paradoksları belirleyebilirsek, ki bunun olması 3. boyutu bildiğimiz için gayet olası, o zaman bizlerde kendi boyutumuz olan zamanın paradokslarını çözebilir, ve hem zamanda yolculuğu hem de 5. boyutu keşfedebiliriz.
Biliyorum merak uyandırdı fakat çok daha fazlasını diğer içerikte bulacaksınız, söz veriyorum!
Çelikten 300 Kat Daha Güçlü
Grafenin elektrik özellikleri bu sıra dışı malzemenin tek olağanüstü özelliği değil. Bilinen en ince malzeme olmasına rağmen, bir A4 kağıdının 1 milyon kat ince halinden bahsediyoruz, aynı zamanda en güçlü malzeme. Örneğin, çelikten 300 kat daha güçlü. Isıyı en iyi ilettiği düşünülen diğer bir karbon allotropu olan elmas, grafenin keşfi ile tahtından inmiş durumda. Grafen şu anda bilinen en iyi ısı iletkeni. Atomları çok sıkı bir şekilde dizilmiş olan grafen içerisinden en küçük atom (helyum atomu) dahi geçemiyor. Buna rağmen grafen kolayca esneyebiliyor ve değişik formlardaki bir çok malzemenin yüzeyine kolayca kaplanabiliyor.
2010 Nobel Fizik Ödülü
2010 yılında Nobel Fizik Ödülü, bilgisayar işlemcilerini inanılmaz hızlara çıkarma potansiyeli olan grafenle ilgili çalışmaları nedeniyle Hollandalı Andre Geim ve Rus kökenli İngiliz vatandaşı Konstantin Novoselov'a verildi. İsveç Bilimler Akademisinden yapılan açıklamada, bilim adamlarının süper ince karbon maddesi (grafen) ile ilgili çalışmalarından dolayı ödüle layık görüldükleri belirtildi.
Dünya Dışı Yaşam Tezi Güçlendi
NASA’nın Spitzer Uzay Teleskopu, 2011 yılında, uzayda yassı karbon parçacıklarına (grafen) rastladı. Laboratuvar ortamında yapay olarak üretilen grafene uzay boşluğunda rastlanılması, oldukça karmaşık bir yapıya sahip olan bu karbon molekülünün, uzayda kendiliğinden oluşabileceğini gösterdi. Bilim adamlarının, sadece dünyada yapay ortamlarda oluşabileceği düşünülen bu tarz molekülleri uzayda serbest halde görmeleri, karmaşık moleküllerin ve dolayısıyla yaşamın yapı taşlarının hidrojen açısından zengin bölgelerde oluşabileceğini görmelerini sağladı. Bu gelişmeyle başka gezegenlerde yaşam belirtisi olabileceği savı güç kazandı.
Seri Üretime Ne Zaman Geçilecek
Önceleri grafen'in seri üretimi konusunda sıkıntı yaşanacağı düşünülse de bu sorunda neredeyse aşılmak üzere. İrlandalı bilim adamları bu konuda çok titiz bir çalışma yürüttüler ve yeni bir grafen sentezleme yöntemi keşfettiler. Üretim devlerinden Samsung da mucize madde üzerine yaptığı çalışmaların meyvesini almak üzere. Grafeni ürettiği ürünlerde kullanmayı planlayan Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) çalışanları, en kısa zamanda bunu hayata geçirmeyi planlıyorlar.
Gelecekte Kullanım Alanları
Yüksek kalitelerde seri üretime geçilmesinden sonra hayatımızda daha fazla yer edinmesi beklenen grafenin kullanım alanı oldukça geniş. Gerekli üretim başladıktan sonra elektrikli araç teknolojilerinden tutun da kurşun geçirmez çelik yelek üretimine; ince ve güvenli prezervatiften, uçak ve otomobil sanayisine kadar her alanda görmemiz mümkün grafeni. Bir nevi geleceğin süper molekülü diyebiliriz grafen için. Unutmadan! Akıllı telefonların şarj sorununa da çözüm bulacağı söyleniyor.
Kaynaklar:
http://www.astronomidiyari.com/?p=4475
http://www.acikbilim.com/2012/12/dos...me-grafen.html
Periyodik tablodaki en ilginç elementlerden biri karbon atomudur. Grafen, karbon atomunun bal peteği örgülü yapılarından bir tanesine verilen isimdir. Günlük hayatta kurşun kalemlerde, pillerde ve elektrik motoru fırçalarında bulunur. Kurşun kalemlerin içindeki grafit, grafen tabakalarının üst üste binmesinden oluşur.
Mucize Madde: Grafen
Grafenin diğer kullanım alanları için ‘kullananın keyfine kalmıştır’ demek yanlış olmaz çünkü grafen isteğinize göre; sağlamdır, hafiftir, süper iletkendir, esnektir veya çok serttir, kimyasal değişime de uygundur. Yani siz nereye çekerseniz oraya gelecek mucize bir malzemedir. Grafendeki güçlü karbon bağları ona yeryüzündeki bilinen en sağlam malzemelerden biri olma özelliğini kazandırmıştır.
Elektronlar Bu Madde İçinde Çok Yüksek Hızla Hareket Ediyor
Karbon atomlarının iki boyutlu altıgen bir yapıda dizilmiş bu formu, doğada iki boyutlu tek malzeme örneğini oluşturmasının yanı sıra, grafene olağanüstü özelliklerini de kazandırıyor. Elektronlar bu tek atom kalınlığındaki karbon tabakası içerisinde sanki hiç kütleleri yokmuşçasına hızlı hareket ediyor, kaplarına sığamıyorlar.
Aslında bu konuya 'Sicim Teorisi' içeriğinde daha detaylı bakacağız. Fakat grafenin iki boyutlu olmasından bahsetmişken birkaç kelam etmek istedim. Grafen'in doğadaki tek iki boyutlu madde olduğunu söylemiştik. Çok kısa geçeceğim. Bir boyutu aşmak için, o boyutun tüm paradokslarını çözmelisiniz. Yani kısaca, zamanda yolculuğun başlaması için bizim önce 4. boyut olan zamanın tüm paradokslarını çözmemiz lazım.
Bizler şu an 4. boyutta yaşıyoruz bildiğiniz gibi, henüz 5. boyuta çıkabilmiş değiliz. Eğer 2 boyutlu olan grafenin, 3. boyuta çıkabilmesi için çözülmesi gereken paradoksları belirleyebilirsek, ki bunun olması 3. boyutu bildiğimiz için gayet olası, o zaman bizlerde kendi boyutumuz olan zamanın paradokslarını çözebilir, ve hem zamanda yolculuğu hem de 5. boyutu keşfedebiliriz.
Biliyorum merak uyandırdı fakat çok daha fazlasını diğer içerikte bulacaksınız, söz veriyorum!
Çelikten 300 Kat Daha Güçlü
Grafenin elektrik özellikleri bu sıra dışı malzemenin tek olağanüstü özelliği değil. Bilinen en ince malzeme olmasına rağmen, bir A4 kağıdının 1 milyon kat ince halinden bahsediyoruz, aynı zamanda en güçlü malzeme. Örneğin, çelikten 300 kat daha güçlü. Isıyı en iyi ilettiği düşünülen diğer bir karbon allotropu olan elmas, grafenin keşfi ile tahtından inmiş durumda. Grafen şu anda bilinen en iyi ısı iletkeni. Atomları çok sıkı bir şekilde dizilmiş olan grafen içerisinden en küçük atom (helyum atomu) dahi geçemiyor. Buna rağmen grafen kolayca esneyebiliyor ve değişik formlardaki bir çok malzemenin yüzeyine kolayca kaplanabiliyor.
2010 Nobel Fizik Ödülü
2010 yılında Nobel Fizik Ödülü, bilgisayar işlemcilerini inanılmaz hızlara çıkarma potansiyeli olan grafenle ilgili çalışmaları nedeniyle Hollandalı Andre Geim ve Rus kökenli İngiliz vatandaşı Konstantin Novoselov'a verildi. İsveç Bilimler Akademisinden yapılan açıklamada, bilim adamlarının süper ince karbon maddesi (grafen) ile ilgili çalışmalarından dolayı ödüle layık görüldükleri belirtildi.
Dünya Dışı Yaşam Tezi Güçlendi
NASA’nın Spitzer Uzay Teleskopu, 2011 yılında, uzayda yassı karbon parçacıklarına (grafen) rastladı. Laboratuvar ortamında yapay olarak üretilen grafene uzay boşluğunda rastlanılması, oldukça karmaşık bir yapıya sahip olan bu karbon molekülünün, uzayda kendiliğinden oluşabileceğini gösterdi. Bilim adamlarının, sadece dünyada yapay ortamlarda oluşabileceği düşünülen bu tarz molekülleri uzayda serbest halde görmeleri, karmaşık moleküllerin ve dolayısıyla yaşamın yapı taşlarının hidrojen açısından zengin bölgelerde oluşabileceğini görmelerini sağladı. Bu gelişmeyle başka gezegenlerde yaşam belirtisi olabileceği savı güç kazandı.
Seri Üretime Ne Zaman Geçilecek
Önceleri grafen'in seri üretimi konusunda sıkıntı yaşanacağı düşünülse de bu sorunda neredeyse aşılmak üzere. İrlandalı bilim adamları bu konuda çok titiz bir çalışma yürüttüler ve yeni bir grafen sentezleme yöntemi keşfettiler. Üretim devlerinden Samsung da mucize madde üzerine yaptığı çalışmaların meyvesini almak üzere. Grafeni ürettiği ürünlerde kullanmayı planlayan Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) çalışanları, en kısa zamanda bunu hayata geçirmeyi planlıyorlar.
Gelecekte Kullanım Alanları
Yüksek kalitelerde seri üretime geçilmesinden sonra hayatımızda daha fazla yer edinmesi beklenen grafenin kullanım alanı oldukça geniş. Gerekli üretim başladıktan sonra elektrikli araç teknolojilerinden tutun da kurşun geçirmez çelik yelek üretimine; ince ve güvenli prezervatiften, uçak ve otomobil sanayisine kadar her alanda görmemiz mümkün grafeni. Bir nevi geleceğin süper molekülü diyebiliriz grafen için. Unutmadan! Akıllı telefonların şarj sorununa da çözüm bulacağı söyleniyor.
Kaynaklar:
http://www.astronomidiyari.com/?p=4475
http://www.acikbilim.com/2012/12/dos...me-grafen.html