Bilim Teknoloji
21. yüzyılın maddesi: Grafen
Çelikten güçlü, bakırdan iletken, lastikten esnek ve elmastan sert! Grafenin seri üretimine geçilmesi ile dünya, demir ve plastiğin keşfedilmesi gibi bir dönüşüm yaşayabilir. Derin Ekonomi Dergisi, Ağustos sayısında adını bundan sonra daha çok duyacağımız dünyanın dört farklı özelliği olan maddesi Grafen'i uzmanları ile konuştu.
Grafen kadar 21. yüzyılda bilim ve teknoloji dünyasını heyecanlandıran bir başka buluş olmamıştı. 2004'te basit bir kurşun kalem deneyi ile ortaya çıkarılan grafen maddesi, Andre Geim ve Konstantin Novoselov'a 2010 Nobel Fizik Ödülü'nü kazandırmakla kalmadı, dev şirketler ve devlet kurumları maddenin etkin kullanımı için milyon dolarlık araştırmalara başladılar bile. Günlük hayatımızdaki hemen her şeyi değiştirecek maddenin seri üretimi de oldukça yakın görünüyor...
Kurşun kalemle gelen buluş
Manchester Üniversitesi'nden Geim ve Novoselov, kurşun kalemin etkin maddesi grafitinin bir selobanta yapıştırılması sonucu, grafen tabakalarının ayrımını gerçekleştirdiler. Bu basit yöntem sayesinde dünyanın en sağlam, 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 şekle girebilir ve şeffaf yapısı sayesinde grafen, havacılık, otomotiv, iletişim başta olmak üzere birçok sektörde kullanılabilecek.
Grafenin birçok uygulama alanı potansiyelinin olduğunu belirten Max-Planck Enstitüsü araştırmacılarından Salih Akbudak da grafenin birçok uygulama alanı potansiyelinin olduğunu belirtiyor ve ekliyor: "Grafen geçirgen bir madde olması ve yüksek iletkenlik özelliği sayesinde LCD dokunmatik ekranlarda, tabletlerde, akıllı telefonlarda çok yaygın bir şekilde kullanılabilecek. Bunların yanı sıra optik ve elektronik devreler için endüstriyel uygulamalarda da devrim yaşanacak. Herkesin dile getirdiği gibi grafenin güçlü elektrik tutma özelliği sayesinde akıllı telefonlarda şarj sorunu tarihe karışacak. Maddenin esnekliği giyilebilir teknolojilerde kullanılabilmesinin önünü açacak. Ağırlığının benzerlerine göre çok düşük olması ise, havacılıkta daha fazla yakıt kullanımının önüne geçerek belki de bilet fiyatlarını ve çevre kirliliğini azaltacak. Maddenin elektriksel iletkenliğinden dolayı uçağın yüzeyi grafenle kaplanarak yıldırımdan kaynaklanan olası elektriksel hasarların önüne geçmek mümkün olabilecek. Örneklerine bilimkurgu filmlerinde rastladığımız katlanabilir dokunmatik telefonlar da gerçeğe dönüşebilir."
Dr. Burcu Saner Okan (Nanografen Genel Müdürü ve kurucu ortağı): Dünyada grafenin kullanım alanlarının arttırılması, laboratuvarlardan market raflarına taşınmasına yönelik çok büyük yatırımlar yapılıyor. Avrupa Birliği 10 yıl için 1.35 milyar euro grafenin üretimi ve uygulamalarına yönelik fon aktarımı yaparken Güney Kore 350 milyon dolar ve İngiltere 50 milyon euro grafenin ticarileştirilmesi için ödenek ayırdı. Grafenin dünya pazarında giderek artan öneminden dolayı Türkiye'deki havacılık, otomotiv ve plastik endüst-risinden birçok kuruluş da bu malzemeye ilgi duymaya başladı. Artan taleplerin karşılanması için üretim kapasitesinin arttırılması gerekiyor. Türkiye'deki firmalar hem niş ürünlerde hem de komodite ürünlerde grafeni kullan-dıkları malzemenin yapısına katmak için Ar-Ge çalışmalarına başladılar.
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 şekilde devam ediyor.
Grafeni ürünlerine en kısa sürede ekleyerek yeni buluş yapacak şirketlerin, teknoloji yarışında bir adım öne geçecekleri de çok açık. Ki zaten Samsung, Intel, Fujitsu, Eikos ve Samsung gibi dev şirketler grafeni ürünlerinde kullanmak için Ar-Ge çalışmalarını son hızla sürdürüyorlar. Örneğin IBM grafen kullanılarak elektronik cihazlarda önemli ilerlemeler kaydedildiğini duyururken, Samsung da geçtiğimiz 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 bağlamda her iki ürün de grafen ile geliştirilen ticari ürünler olarak ilk ve tek olma özelliğini koruyor.
Grafenin şimdilik son kullanıcıya yönelik tek ticari yansıması dünyanın en ünlü sporcularının tanıtımını yaptığı Head raketleri ve kayakları ile sınırlı. Bu bağlamda her iki ürün de grafen ile geliştirilen ticari ürünler olarak ilk ve tek olma özelliğini 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 olduğunu belirterek, mevcut pazar büyüklüğünün sadece grafen için geçerli olduğunu ve miktarın grafen ile geliştirilen ürünler için çok daha yüksek olduğuna dikkat çekiyor. Okan, 2012'de 9 milyon dolar olan grafen pazarının, 2020'de ise 126 milyon dolara ulaşacağını sözlerine ekliyor.
Halen yurt dışında yüksek kalite olmayan grafen nanota-bakaların kilosu 200 dolardan satılıyor. Kullanılan grafitin kilo fiyatının doğrudan üretim maliyetlerini etkileyeceği de düşünülüyor. 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.
Max-Planck Enstitüsü araştırmacısı Salih Akbudak'a göre, mevcut lityum bataryalarından daha küçük boyutlara ve düşük ağırlığasahip olacak grafen destekli lityum iyon bataryalar, yakın gelecek içerisinde hem daha fazla enerji depolama kapasitesi gereken elektrikli otomobillerde hem de akıllı telefonlar, dizüstü ve tablet bilgisayarda kullanılan lityum bataryalarının yerini alacak. Keza bunların dışında biyomühendislik, optik ve elektronik uygulamalar, filitrasyon uygulamaları, kompozit malzeme uygulamaları, fotovoltaik hücre uygulamaları ve enerji depolanması gibi uygulama alanlarında da adından oldukça söz ettirecek.




Henüz yorum yapılmamış.