Her geçen gün yeni bir haberle karşımıza çıkan grafenin, bir atom kalınlığıyla, esnekliğiyle, mükemmel iletkenliğiyle harika bir malzeme olduğu artık neredeyse herkes tarafından biliniyor. Bu malzemenin enerjiden, medikal alanlara ve endüstriye devrimsel yenilikler getireceği de varılan ortak görüş. Buna rağmen, grafenin yaygınlaşmanın karşısındaki en büyük engel yüksek üretim mâliyetiydi.

Bilkent Üniversitesi ve Glasgow Üniversitesi araştırmacılarının ortak çalışması sonucu yeni geliştirilen bir metodla yüksek kalitede grafenin 100 kat daha ucuza üretilmesi sağlandı. Araştırma, 18 Kasım’da Nature Scientific Reports’ta yayınlandı.

Bilimde yeni ufuklar aáacak Grafen malzemesi 100 kat daha ucuza elde edildi (2)

Grafen genellikle kimyasal buhar biriktirme (CVD) işlemi sonucu üretiliyor ve bu işlem için pürüzsüz yüzeyli platinyum, nikel, titanyum karbür gibi pahalı malzemelere ihtiyaç duyuluyor. İşleme sonucu üretilen grafen, kaliteli olsa da yüksek mâliyetli oluyor. Bu sebeple, günümüzde birçok üretim metodu mâliyeti düşürmeye odaklı geliştirilse de tam bir çözüm bulunamamıştı. Bu çalışmaların bir kısmında, bilim insanları bakır kullanarak fiyatı düşürmeye başladılar. Ancak metalin işlenmesi gerektiğinden yine istenilen fiyata erişilemedi. Bunun yerine araştırmacılar, lityum iyon pillerde kullanılmak üzere ucuz şekilde üretilen “bakır folyo”yu kullanarak grafen üretip üretemeyeceklerini incelediler. Daha fazla işlenme gereği olmadan, bakır folyo kullanarak yüksek kalitede tek atomlu grafen yaprakları elde edildi.

Bilimde yeni ufuklar aáacak Grafen malzemesi 100 kat daha ucuza elde edildi (5)

Araştırmacılardan Dr. Ravinder Dahiya, “Kullanılan bakırın metrekare başına 1 dolara mâl olduğunu öte yandan günümüzde grafen üretmek için kullanılan bakırın metrekare başına 115 dolara mâl olduğunu” ifade ediyor. Daha da önemlisi; testler sırasında grafen yaprakların, optik elektrik özellikler göstermesi sonucu, tranzistörler için pahalı metodla üretilenden daha uygun bir malzeme olduğu ortaya çıktı.

Bu yeni teknik sayesinde grafen, yüksek teknoloji filtreleri/mâlzemelerinde, medikal cihazlarda ve birçok yeni alanda kullanılabilecek. Bu çalışmalar, akıllı şehirlerden mobil sağlık hizmetlerine geniş alanlarda kendini gösterecek. Dr. Dahiya, “Çalışmamız sonucunda yüksek kaliteli grafeni düşük mâliyetle ürettik ve çok değişik alanlarda satın alınabilir elektronik cihazların oluşturulmasına bir adım daha yaklaştık” diyor ve ekliyor: “Araştırmalarımın büyük çoğunluğu sentetik deri üzerine. Grafen maddesi aşırı esnek ve iletken yüzeylerle, günümüzde mümkün olmayan hassasiyette protezler elde etmeyi sağlayabilir.”

Anlaşılan grafenin yepyeni kullanım alanlarıyla kendini geniş bir alanda göstermesi tahmin ettiğimizden de yakın. Üstelik Türkiye’den bir üniversitenin bilimsel katkılarıyla!

Kaynak: Nature, Science Alert, GizMag, Electronics Weekly