Grafen UV Sensörleri
Grafen, sp2’ye bağlı karbon atomlarının mono tabakalarından oluşan iki boyutlu bir nanomalzemedir. Grafen, yarı iletkenler, enerji depolama cihazları ve yüksek oda-sıcaklık hareketliliği ve yüksek termal iletkenlik gibi fiziksel özelliklerinden dolayı sensörler gibi çeşitli potansiyel uygulamalar için hem akademik hem de endüstri alanında büyük dikkat çekti.
Tüm Grafen Uygulamalarını Burada Bulun: 60 Grafen Kullanımı – 2019’da Graphene’nin (Potansiyel) Uygulamalarına İlişkin En Son Rehber
Grafenin Foto Tepkisi ve Grafen Kuantum Noktaları:
Grafen, yapısındaki zayıf ışık emiliminden dolayı düşük foto-yanıt gösterebilse de, bu sorunun üstesinden gelmek için bir seçenek vardır. Neyse ki, yan çapı 100 nm’den az olan bir grafen türü olan Grafen Kuantum Noktaları, kuantum hapsolmasından gelen olağandışı kimyasal, fiziksel, elektronik, optik özelliklere sahiptir. Ayrıca, GQD’lerin sensör uygulamalarında kullanılan geleneksel floresan nanomalzemelere bir alternatif olduğu düşünülmektedir. Ek olarak, DKG’ler çevre dostu ve ümit verici yeşil nanomalzemelerdir. Böylece, GQD’lerin üstün optik ve elektriksel özelliklerini hibrit yapılar oluşturarak grafenin üstün fiziksel özellikleri ile birleştirerek, grafen bazlı UV sensörleri oluşturulabilir.
UV’yi Tespit Etmek Neden Önemli?
Bilindiği gibi, ultraviyole radyasyonun tespitinin optik iletişim, çevresel izleme ve diğerleri gibi hem askeri hem de sivil alanlarda büyük bir önemi vardır. Özellikle, güneşten gelen UV radyasyonu, yaşlanma ve cilt kanseri de dahil olmak üzere çeşitli cilt sorunlarına neden olan serbest radikal kimyasal türler ürettiği için UV izleme önemli bir konudur. Grafen bazlı hibrit malzemelerin kombinasyonu, benzersiz fiziksel özellikler sağlayabilir ve yüksek foto-duyarlılık ve algılayıcılık gösterebilir.
Grafen UV Sensörlerinin Avantajları:
Grafen bazlı UV sensörlerinin diğer UV sensörlerine göre ana avantajı esnek ve şeffaf olmalarıdır. Grafen UV sensörleri, elektrik direncinde önemli bir değişiklik göstermeden olağanüstü şeffaflığa ve üstün mekanik esnekliğe sahiptir. Ek olarak, UV sensörlerinin sentezi düşük maliyetli ve uygulanabilir niteliktedir.
Sonuç olarak, grafen keşfi sayısız uygulamada çok fazla araştırmayı teşvik etmiştir. Grafen ve diğer iki boyutlu malzemeler yeni bir malzeme sınıfının geliştirilmesini sağlamıştır. Grafen sınırlı bir duyarlılığa sahip olsa da, kimyasal işlevsellik ile absorpsiyon arttırılabilir ve duyarlılık geliştirilebilir. Bu gelişmeler, hibrit fotodedektörler oluşturmak için grafen ile diğer materyallerin birleştirilmesiyle başarılır. Grafen ve diğer malzemeler arasındaki arayüzlerin gelişimi, emme katsayısının geliştirilmesine yardımcı olur. Özetle, grafen bazlı fotodedektörler, yeni nesil esnek ve giyilebilir elektronikler için umut vaat eden küçük bir ayak izi sunar. Grafen hakkında daha fazla araştırma, çeşitli alanlarda kullanılan daha verimli cihazlar geliştirmeye yardımcı olacaktır.
İndirgenmiş Grafen Oksit ve Uygulamaları
Grafen oksit (GO), grafenden farklı olarak oksijen fonksiyonel grupları içeren ve bundan dolayı farklı özelliklere sahip olan bir grafen türevidir. Grafen oksit ’in indirgenmesi, yani fonksiyonel grafen gruplarının uzaklaştırılması ile indirgenmiş grafen oksit (kısaltılmış ismi ile rGO) elde edilir. Ancak bu yapı kalıntı oksijen ve malzemenin kalitesini düşüren yapısal kusurlar içerir. Yapısı değiştirilmemiş grafen ile karşılaştırıldığında kalitesi düşük olan rGO, üretim işlemi daha kolay ve maliyeti daha az olması nedeni ile hala birçok uygulama için kullanılan olağan üstü bir malzemedir. Çok miktarda malzeme gerektiren uygulamalarda özellikle rGO tercih edilir.
Üretim yöntemine bağlı olarak, rGO’nun özellikleri ve morfolojisi değişebilir. İndirgenmiş grafen oksit ‘in bazı üretim yöntemleri aşağıda belirtilmiş olduğu gibidir.
- Grafen oksidin hidrazin hidrat ile 100 ° C’de 24 saat işlenmesiyle.
- Grafen oksidin birkaç saniye boyunca hidrojen plazmasına maruz kalması ile.
- Grafen oksidin Xenon flaş tüplerinden güçlü darbeli ışığa maruz kalması sonucunda.
- Grafen oksidin bir genleşme azaltıcı madde olarak üre ile ısıtılmasıyla.
- Grafen oksidin bir fırında doğrudan çok yüksek sıcaklıklara ısıtılması sonucunda.
İndirgenmiş Grafen Oksit (rGO) Uygulama alanları:
- Elektronik: rGO elektronik uygulamalarda büyük bir potansiyel göstermektedir. Kimyasal sensörlerde ve biyosensörlerde etkili bir transistor olarak kullanılır. Biyosensörlerde hormonal katekolamin moleküllerini ve DNA’yı tespit eder. rGO ayrıca ışık yayan diyotlarda (LED’ler) ve güneş pili cihazlarında kullanılır. Bu uygulamalar için şeffaf elektrot olması önemlidir ve rGO bu cihazlar için uygundur.
- Enerji depolama: RGO’nun nanokompozitleri lityum iyon aküler için yaygın olarak kullanılır. Bu pillerde, yalıtkan metal oksit nanoparçacıkları, bu malzemelerin lityum-iyon pillerde performansını artıran rGO üzerine emilir.
Grafen ile Araştırma Çılgınlığı Başladı
Grafen teknolojiye yeni değerler katmaya ve tıp, elektrik-elektronik, enerji depolama gibi daha bir çok alanda karşımıza çıkmaya devam ediyor.
Grafenin çekme mukavemeti silikondan iki kat, elektron hareketliliği galyum arsenit ‘ten 100,000 cm/Vs, termal iletkenliği gümüşe göre 10,000 kat daha fazla olması gibi sıra dışı özellikleri sayesinde bu ürün için araştırma çılgınlığı başlamakta.
Elektronik cihazlar artık grafen ile kağıt inceliğinde ve hafif olarak üretilebiliyor.
Günümüzün sorunu olan cihazların şarj tükenme problemi de artık grafen ile çözülebiliyor ve 15 dakikalık şarj bir hafta kullanılabiliyor.
Suya ve gaza dayanıklılığı sayesinde grafen ile yeni nesil su izolasyonuna gerek kalmadan suya dayanıklı cihazlar üretilip, gazların ayrıştırılmasında da grafen kullanılabiliyor.
Vücudunuzla iletişime geçebilme potansiyeli ile grafen biyomekanik ve biyoelektronik alanlarda da yeni bir çığır açıyor.
Nanoteknoloji ve Enerji
Günümüzde enerji modern yaşamımızın can damarlarından biridir. Buna rağmen, yıllardır insanların temel enerji kaynağı olan fosil yakıtların büyük bir kısmını düşüncesizce tüketmekteyiz. Bu yakıtlara olan bağımlılık ise bizi çevre ve tüketim problemleriyle karşı karşıya getirmektedir. Bu problemler, enerjinin üretimi, nakli ve tüketimi alanlarında yeni yöntemlerin bulunmasını zorunlu kılmaktadır. Yirmi birinci yüzyılda, güvenli ve uzun vadeli enerji kaynaklarının oluşturulması en büyük zorluklardan biridir. Diğer bir zorluk da üretilen enerjinin etkili ve güvenli bir şekilde başka yerlere taşınması ve kullanılabilmesidir. Etkili çözüm yolları sunan yeni teknolojik gelişmeler ile bu gibi zorluklar çözülebilmektedir. Bu noktada nanoteknoloji, enerji problemleri için öngörülen çözümlere kapı açan anahtarı temsil eder. Nanoteknoloji, sıra dışı özelliklere sahip nanomalzemeler sunmaktadır. Bu malzemeler enerji üretimini ve tüketimini değiştirtilebilecek özelliklere sahiptirler.
Nanoteknolojinin enerji sektöründeki olası kullanım alanlarından bahsetmeden önce bu nanomalzemelerden birkaçının nasıl olağanüstü özellikler sergileyebildiklerini görelim.
Son yıllarda akademik araştırmaların ilgi odağı olduğu nanomalzemelerden biri Karbon Nanotüp (CNT) tür. Karbon Nanotüp, Japon bilim adamı Sumio Iijima tarafından 1991 yılında keşfedilmiştir. Çok ince duvarlı olan bu tüpler tek sıra karbon atomundan oluşan bir grafen katmanının silindir şeklinde birleştirilerek elde edilir. Tek Duvarlı Karbon Nanotüp (SWCNT) ve Çok Duvarlı Karbon Nanotüp (MWCNT) olmak üzere iki çeşittir. CNTler olağanüstü dayanım, esneklik, elektrik ve ısıl iletkenlik gibi özelliklere sahiptirler. Bu özellikleri sayesinde, enerji alanlarında kullanımları ile ucuz, kolay ve daha etkili enerji üretim, taşıma ve tüketim metotlarına ulaşılabilmektedir.
2004 yılında keşfedilmiş diğer bir yeni nanomalzeme ise Grafen’dir. Altıgen bal peteği kristal yapısına sahip birbirlerine kovalent bağlarla bağlanmış karbon atomlarından oluşur. Karbon Nanotüp gibi, Grafen de enerji alanında kullanım için önemli olan olağanüstü fiziksel ve kimyasal özellikler göstermektedir. Grafenin enerji sektöründe kullanılması üzerine birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmaların bir kısmı elektrik enerjisinin etkili bir şekilde taşınması ve depolanması üzerinde yoğunlaşmaktadır.
Karbon Nanotüp ve Grafenin yanı sıra enerji alanında olağanüstü uygulamalar bulan çeşitli nanoparçacıklar da vardır. Büyüklükleri 1-100 nm arasında değişen nanoparçacıkların yüzey alanları çok geniştir, bu da kimyasal etkinliklerinin artmasına sebep olmaktadır. Ayrıca, mükemmel optik ve iletkenlik özelliklerine sahiptirler. Güneş enerjisi gibi yenilenebilir kaynaklardan enerji toplanması, nanoparçacıkların yoğun olarak kullanıldığı ana uygulamalardan biridir. Nano boyutlu diğer parçacıklar da sayısız mükemmel özellikler göstermektedir. Nanomalzemelerin kullanım alanlarını şu şekilde özetleyebiliriz; güneş enerjisi, hidrojen teknolojisi, enerji depolama, yakıt hücreleri, enerji taşımacılığı ve enerji tüketimi. İlerleyen yıllarda, nanoteknoloji sayesinde nanomalzemelerin bahsedilen alanlarda kullanımının enerji tüketimini nasıl değiştireceğini uzun vadede göreceğiz.
Nanoteknoloji ve Tekstil
Birçok alanda olduğu gibi, tekstil sektöründe de nano yapılı malzemeler son zamanlarda üreticiler tarafından tercih edilen bir malzeme sınıfı olmuştur. Nanomalzemelerin tekstil alanında popüler olmasının sebepleri mekanik dayanımları, kimyasal dirençleri, su iticiliği ve anti bakteriyel olabilmeleri gibi özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Ayrıca bu alandaki araştırmalar günümüzde hala devam etmekte ve tekstil ürünleri günden güne daha iyi kalitede üretilebilmektedir. Nano yapıdaki malzemeleri tekstil ürünlerine eklemek sanıldığı kadar kolay olmamakla birlikte var olan üretim metotları nano malzeme katkılı kumaşları üretmek için çok da uygun değildir. Bu durum, üretim maliyetini, ürün kalitesini ve nano yapıların kumaş içerisinde dağılımını etkilediği için büyük bir problem olmaktadır. Dolayısıyla bu problemleri çözmek için birçok araştırma ve geliştirme çalışmaları yapılmaktadır. Nanomalzemelerin kullanılmasında dikkat edilmesi gereken diğer bir konu ise insan sağlığına ve çevreye olan etkileridir. Bu alanda birçok çalışma yapılmasında rağmen, tekstil ürünlerinde kullanılan nanomalzemerin toksikliği henüz tam anlamıyla anlaşılamamıştır.
Tekstil ürünlerinin performansını artırmak veya yeni/özgün özelliklerde ürünler elde etmek için, genellikle doğal veya sentetik iplikleri nano boyutlu malzemelerle karıştırarak kumaş kompozit yapıları üretilir.
Tekstil sektöründe kullanılan nanomalzemelerin bazıları ve bunların özellikleri şu şekildedir;
?Karbon siyahınanoparçacığı veya nanofiberi kumaşa elektrik iletkenliği sağlarken, kumaşın mekanik ve aşınma dayanımını artırmaktadır.
?Çok hafif ağırlıkta olan Karbon Nanotüp tekstil ürünlerinin mekanik özelliklerini olağanüstü artırırken, elektrik ve termal iletkenlik sağlar.
?Metal oksit nanoparçacıkları kumaşa anti bakteriyel, foto katalitik özellik, elektrik iletkenliği ve UV ışınlarından korunma gibi faydalar sağlayabilirler.
?Metal nanoparçacıkları anti bakteriyel etkilerinin yanı sıra kumaşların estetiğini ve güneşle etkileşimlerini etkileyebilirler.
?Nanokiller en çok alev geciktirici özellikleriyle bilinirler ayrıca UV ışınlarından koruma, elektriksel ve kimyasal direnç sağlama gibi özellikleri de vardır.
Bu nano yapılı parçacıkların sağlamış olduğu faydalar sayesinde, farklı amaçlarla kullanıldıkları tekstil ürünlerini de aşağıdaki gibi örneklendirebiliriz.
?Spor alanında kullanılan kumaşlarda ter kokusunu giderici, antibakteriyel ve yüksek mekanik dayanıma sahip ürünler
?Kimyasal ve ısıl dayanımı yüksek, uzun süreli kullanım sağlayan kişisel koruyucu kumaşlar
?Askeri amaçlı, esnek vücut zırhları, radyasyondan koruyan zırhlar ve balistik kumaşlar
?Anti bakteriyel, yara pansumanı ve hasta yataklarında kullanılan tıbbi kumaşlar
?İletken kumaşlar sayesinde giyilebilir elektronikler
Grafen Oksit Dispersiyonu
Grafen Oksit Dispersiyonu
Grafen oksit, grafit kristalleri oksitlendiğinde elde edilen bir mono-atomik tabaka malzemesini ifade eder. Oksitlenme işlemini uygun kılan suda çözünme kabiliyeti nedeniyle ticari olarak temin edilebilen grafen, ender malzemelerden bir tanesidir. Bu makalede sudaki grafen oksit dispersiyonunun sentezi, özellikleri ve bazı uygulamalarından bahsedeceğiz.
Grafen Oksit Dispersiyonun 7 Özelliği
1- Bir malzemenin özellikleri o malzemenin yapısı vasıtasıyla tanımlanır, ancak bu malzeme oldukça özgündür, çünkü bu materyalin kesin bir modeli yoktur. Grafen Oksit dispersiyonu, yeni uygulamalara fırsat veren olağanüstü fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikler sunar.
2- Grafen Oksit şekilsizdir, ancak genel olarak, grafen oksit, safsızlıkları koruyacak şekilde tamamen çıkarmayı amaçlayan grafen modelinin aksine, işlevsel hidroksit ve oksijen gruplarına sahip petek şeklinde ve karbon atomları içeren iki boyutlu bir tabaka olarak tanımlanabilir.
3-Grafen oksit, farklı olarak bazı özellikleri de barındırır. Kimyasal ve atomik yapısına bağlı olan elektrik ve iletkenlik özellikleri gibi.
4- Grafen oksit dispersiyonu ayrıca, foto ışıldama, yani ışımanın yayılmasıyla ışığın yayılması gibi benzersiz optik özelliklere sahiptir. Bu özellik, biyo duyumda, flüoresan etiketlerde ve optoelektronik uygulamalarda, optik fiberde veya likit kristal ekranlarda hareket eden ışığı tespit eden sensörlerde kullanılabilmektedir.
5-Ortalama elastik modülü ve kırılmaya karşı en yüksek direnci sırasıyla 32 GPa ve 120 MPa’dır.
6-Grafen Oksit Dispersiyonu ayrıca tek tip tabakalar halinde ultra ince ve esnek bir nano yapıdadır.
7- Grafen Oksit yüksek çözünürlüğe sahiptir ve aşağıda açıklandığı gibi suda kolayca dağılır.
Grafen Oksit Sentezi
Genel olarak, Grafen Oksitin sentezlendiği, Brodie, Staudenmair veya Hummer olan üç ana yöntem vardır. Bu yöntemler, grafitin çeşitli seviyelerde oksidasyonu için aynı prensibi temel alır. İlk iki yöntem, grafiti oksitlemek için Potasyum Klorat (KClO3) ile Nitrik Asit (HNO3) ile kimyasal bir reaksiyon gerçekleştirir. Bununla birlikte, Staudenmair yöntemi ile çoklu aşamalarda Klorat eklenir. Prosedürdeki bu fark, grafitin daha fazla oksidasyonuyla sonuçlanır ve bir yan ürün olarak CO2 üretir.
Hummer yöntemi, grafen oksit yapısında daha iyi bir homojenlik sağladığından ve özelliklerde daha düşük bir çeşitlilik aralığı verdiğinden en yaygın kullanılan yöntemdir. Bu yöntem de, önceki reaksiyonlardan farklı iki farklı bileşik kullanır: Potasyum Permanganat (KMn04) ve Sülfürik Asit (H2S04), bu nedenle bu yöntem CO2 kirletici üretmez. Ayrıca, dispersiyonu hazırlamak için, Grafen Oksit su ile karıştırılır.
Suda Grafen Oksitin Dispersiyonu
Grafen oksidin su içinde dispersiyonu, 1 ile 2 katman kristalinin yüksek konsantrasyonuyla kararlı bir yapıdadır. Kompozit malzemelerin hazırlanması gibi farklı uygulamalarda kullanım için uygundur. Grafen Oksit suda kolayca çözünür. Bu, ince bir grafen oksit filminin birikmesinin çok basit bir işlem olmasını sağlar.
Bakır (I) Oksit (Cu2O) ve Bakır (II) Oksit (CuO) Nanopartikülleri Arasındaki Farklar
Bakır (I) Oksit (Cu2O) ve Bakır (II) Oksit (CuO) Nanopartikülleri Arasındaki Farklar
Bir d blok elementi olan bakır, elektronik konfigürasyona göre bakır veya bakır II oksit olarak adlandırılır. Bakır (I) oksit ve bakır (II) oksit arasındaki ana fark bakır (I) oksit bakır + 1 katyon, bakır (II) oksit bakır + 2 katyondur. Bakır oksijenle reaksiyona girdiğinde, iki kararlı bileşik Cu20 ve CuO oluşur.
Bakır Oksit, ” bakır (II)oksit” olarak da bilinen CuO formülüne sahip inorganik bileşiktir (Şekil 1). Bu formda Cu, Cu + 2 formundadır ve Cu’nun elektron konfigürasyonu, [Ar] 3d104s1’den [Ar] 3d94s0’a değişir. Mineral olarak tenorit olarak bilinir (Şekil 2). CuO, pirometalurjik işlemler kullanılarak elde edilebilir.
Bakır (I) Oksit, Cu2O formülüne sahip diğer bir Bakır stabil bileşiğidir. Bu formda Cu, Cu + 1 formundadır. Elektron konfigürasyonu [Ar] 3d104s1’den [Ar] 3d104s0’a değişir, böylece bakır (II) okside kıyasla daha kararlıdır. CuO (Şekil 3) genellikle bakırın oksidasyonu yoluyla elde edilir ve sarı veya kırmızı renge sahip olabilir. Cu20, nemli havada CuO’ya dönüşür. Bu ürün toksik bir bileşiktir ve havada 0.22-14mg / mg3 içeriğinde sunulması halinde 1-2 saate maruz kalındığında ani gelişen zehirlenmeye neden olabilir.
Bakır (I) Oksit (CuO) ve Bakır (II) Oksit (Cu2O) Nano Tozları Arasındaki Farklar
Yapı bakımından, bakır oksit, Cu’nın 4 oksijen atomu tarafından koordine edildiği monoklinik bir kristal yapısına sahipken bakır oksit, Cu atomlarının FCC alt düzeneğine yerleştirildiği ve oksijen atomlarının BCC alt düzeneğine yerleştirildiği kübik bir yapıya sahiptir.
Katı Cu20 diamanyetik iken CuO antiferromanyetik düzen gösterir.
Her ikisi de p-tipi yarı iletkenlerdir, ancak Cu2O 2eV’lik bir bant boşluğuna sahipken CuO’nun 1.2 eV – 1.9 eV’lik bir bant boşluğuna sahiptir.
Cu2O bakır metalin oksidasyonu veya sülfür oksit ile bakır (II) çözeltilerinin indirgenmesiyle elde edilirken CuO, cevherlerden bakırın çıkarılmasında kullanılan pirometalurjik işlemlerle elde edilir.
Bakır (II) Oksit (CuO) Nanopartiküllerinin Uygulamaları:
- Ahşap koruyucuların çoğu bakırdan yapılmıştır.
- Ayrıca farklı camlar oluşturmak için pigment olarak da kullanılır.
- Bakır alaşımları ile kaynak yaparken kullanılır.
Bakır (I) Oksit (Cu2O) Nanopartiküllerinin Uygulamaları:
- Bir pigment ve çürüme önleyici kimyasal maddesi olarak kullanılan düşük seviyeli deniz hayvanlarını öldürmek için deniz boyaları oluşturur.
- Gemi dip boyalarının kaplanmasında kullanılır.
Patlayıcıların Tespitinde Ispanak ve Karbon Nanotüp
MIT mühendisleri ıspanak yapraklarından ve Karbon nanotüpden oluşmuş nano-biyonik bitkileri sensörlere transfer ederek patlayıcı maddeleri saptamak için çeşitli çalışmalar gerçekleştirmişlerdir.
Bitkilerin içinde nanoparçacıklar oluşturularak elde edilen nanobiyonik yapılar sıra dışı özellikler gösterebilirler. Bu çalışmada, çeşitli mayın ve patlayıcıların yapısında bulunan nitroaromatik gibi kimyasal maddeleri saptamakta ıspanak bitkisinin yaprakları ile karbon nanotüp kullanılmıştır. Bu kimyasal maddeler yer altı sularına karıştığı zaman, Karbon Nanotüp içeren nanobiyonik bitkiler floresan sinyaller yaymakta ve bu sinyallerde kızılötesi kameraları ile tespit edilebilmektedir. Ayrıca, nanoparçacıkların bitkilere eklenmesi ile bitkinin fotosentez yapma kapasitesi artmakta ve çevreyi kirleten Nitrikoksit gibi kimyasalları belirlemede sensör görevi görmektedir. Bu çalışmada yer alan araştırmacı Strano, bitkilerin çevrelerine dair birçok bilgiye sahip oldukları için çok iyi birer analitik kimyager olduklarını söylemiştir. Araştırma grubu, hidrojen peroksit, patlayıcı TNT ve sarin sinir gazı gibi molekülleri tespiti için Karbon nanotüp çözeltisini bitki yaprağının alt yüzeyine özel bir teknikle uygulamış ve en çok fotosentezin gerçekleştiği mezofil tabakasına sensör yerleştirmiştir. Yeraltı sularında bulunan patlayıcı kimyasalları tespit etmek için, bitki yaprağının üst yüzeyine lazer ışını yansıtmışlar ve buda yapraktaki Karbon nanotüpden kızılötesi ışınların yayılmasını tetiklemiştir. Kızılötesi kamerası yardımıyla da patlayıcıların tespit edilmesi mümkün olmuştur. Bu çalışmanın sağlamış olduğu ek bir özellikte bitkinin büyümesini etkileyen dopamine maddesinin belirlenmesidir.
Bu çalışmadaki araştırmacılar, nanobiyonik yöntemin yaşayan her canlı bitkiye örneğin MIT mühendisleri tarafından çalışılmış Arabidopsis thaliana bitkisine de uygulanabileceğini söylemişlerdir. Devam eden çalışmalarda değişik kimyasallara göre sensörler geliştirilmekte ve uygulamaları araştırılmaktadır.
Özetle, bitkiler topraktaki ve sudaki en ufak bir değişimi anlayabilecek kapasitede canlılardır ve böylece çevredeki değişimleri önceden anlamak ve önlemek için çok etkili birer seçeneklerdir.
Dünyanın En Hızlı Transistörü: Grafen Transistör ile Tanışın
Grafen, çelikten 300 kat daha sağlam, akım taşıma kapasiteleri bakıra nazaran 1000 kat daha fazla, tek atom kalınlığında(2 boyutlu) ve termal iletkenliği alüminyumdan 20 kat daha fazladır. Bu özellikleri grafeni şuana kadar keşfedilmiş en iyi malzeme yapmaktadır.
Dünyada Grafenin yüksek üretimi konusunda çalışmalar gün geçtikçe artmaktadır. Üretimler artıkça, büyük firmaların(IBM, Apple, Samsung gibi) geleceğimize yön vereceği grafen katkılı yeni yeni ürünleri ortaya çıkmaktadır. Bunların biriside GRAFEN TRANSİSTÖR
IBM yapmış olduğu bir çalışmada yüksek hızlı grafen transistör üretmeyi başardı. Geliştirilen grafen transistör 100 GigaHertz frekansa sahipken, silikon transistörler en fazla 40GigaHertz e sahiptir. Grafen katkılı transistörler, termal ayrışma yöntemi ile SiC wafer üzerinde geliştirilmiştir.
Nanopowder Uygulaması
İnorganik malzemelerin nano tozları, nanoparçacıkların boyut faktörü ve yapısal özellikleri ile tanımlanan kendi özelliklerine sahip bağımsız bir nesnedir. Bu gerçeğe dayanarak, standart teknolojik işlemlerde mikron boyutlu tozlar için nanotozların basit bir şekilde ikame edilmesi ümit verici görünmüyor. Bu nedenle, nano tozların kapsamlı kullanımı yalnızca belirli özelliklerini dikkate alan veya bunlara dayanan teknolojilerde mümkündür.
APT Company, bilimsel kurumlarla işbirliği içinde, aşağıda sunulanlar da dahil olmak üzere bazı elektropatlayıcı nanotoz uygulamaları geliştirmektedir.
Nanotoz Katkılı Yağlayıcılar
Yüksek Enerjili Malzemeler ve İşlemler
Alaşımların ve Yüksek Isılı Kimyasal Bileşiklerin Sentezi
Oksit-Hidroksit Alüminyum Fazlarlarının Elektropozitif Nanoyapılı Partiküllerinin Sentezi
Epoksi Yapıştırıcıların Modifikasyonu
Alüminyum Oksit-Hidroksit Fazlarlarının Nanoyapılı Partiküllerine Dayalı Filtreleme Malzemeleri Alüminyum Oksit-Hidroksit Fazlarlarının
Nanoyapılı Partiküllerine Dayalı Antiseptik Malzemeler Elektropatlayıcı Hidrojen
Nanopowder Bazlı Katalizörler Nano
Alüminyum Nitrür (AlN) Nanopartiküller
Alüminyum Nitrür (AIN) Nanopartikülleri %99,95 saflığa sahiptir. Ortalama parçacık boyutu 60-70 (nm)’dir. Bu elementlerin rengi 0,05 g/cm3 yığın yoğunluğuna ve 320 w/MK ısı iletkenliğine sahip gridir. Böyle bir ölçekte, kuantum etkileşimleri nedeniyle birçok özellik geliştirir, bu da onu birçok uygulamada özel ilgi haline getirir. Bu nanopartiküller soğuk ve kuru bir yerde saklanır ve boşlukta kapatılır. Hava ile etkileşime girmemeli ve basınçtan kaçmamalıdır. Bu elemanlar aynı zamanda elektronik cihaz uygulaması yapmak için de kullanılmaktadır. Bu nanopartiküller ayrıca kombine devre kartları yapımında da kullanılmaktadır. Aynı zamanda yüksek ısıl iletkenlik özelliklerine sahiptir ve çoğunlukla elektronik cihazlar için ambalaj malzemelerinde kullanılan polimer ve metal imalat matrislerinin matris kompozitlerinin üretiminde kullanılır. Ayrıca ısı alıcı, pota üretiminde ve ayrıca iletken seramik üretiminde kullanılır.
Antibakteriyel Nanotoz
Nanoparçacık teknolojisi hızla gelişmekte ve tıpta çok çeşitli amaçlar için kullanılmaktadır. Nanopartiküller, üç boyutlu uzayda birincil birimin 1-100 nm olan nanometre ölçeği aralığında olduğu maddelerdir. Metalin antibakteriyel ajanlar olarak potansiyel nanoparçacıkları, bakterilerde çoklu ilaç dayanıklılığının yarattığı zorluğun üstesinden gelmek için alternatif bir yöntem olarak görülüyor. Nanoteknolojideki gelişme, yeni antibakteriyel ajanların geliştirilmesi için inovasyon yaklaşımlarının yolunu açmıştır.
Nanopartikül antibakteriyel tedaviler, anti-bakteriyel dirençli enfeksiyonların üstesinden gelmek için nanopartiküllerin kullanılması, bir yarada bir enfeksiyon başladığında ilaçların salınması gibi ilginç olanaklar sunar. Ayrıca, staph enfeksiyonlarına karşı savaşmak için bir antibakteriyel nanoparçacık kremi belirlenmiştir. Nanopartiküller, bakterileri öldürdüğü düşünülen nitrik oksit gazını içerdiğinden. Enfeksiyon başlarsa, yaradaki tehlikeli bakteriler nanokapsüllerin açılmasını sağlayarak antibiyotikleri serbest bırakır. Bu, bir enfeksiyonun çok daha acil tedavisine izin verir.
Bizmut Sülfür (Bi2S3) Nanopartiküller
Bizmut sülfür (Bi2S3) nanoparçacıkları, optik ve elektronik cihazlarda kullanılan kristalli toksik olmayan yarı iletkenler, güneş enerjisi üretim ve dönüştürme cihazlarında kullanılan hibrit bilk nano-hetero-bağlantılar ve hassaslaştırılmış güneş pilleri olarak sınıflandırılmaktadır. Bizmut sülfür nanoparçacıkları, onları termo elektronik cihazlar, doğrusal olmayan absorpsiyon, biyomolekül algılama, fotovoltaik malzemeler, fotodiyot dizisi ve kızılötesi spektroskopi olarak yararlı maddeler yapan 1,3 eV doğrudan bant aralığı ile benzersiz optoelektronik özellikleri nedeniyle çok dikkat çekmiştir. Bizmut sülfür nanoparçacıkları, çökeltme, mikrodalga radyasyonu ve hidrotermal yöntem gibi yöntemlere dayalı olarak sentezlenen nanoçubuklar, nanoteller ve nanoçiçekler gibi farklı allotropik formlardadır. Ayrıca, yeşil kimya yöntemlerinin yanı sıra kolloidal sentez yoluyla nanokristaller olarak fiziksel ve kimyasal tekniklerin avantajlarından yararlanarak da sentezlenebilirler. Başka bir yöntemde bizmut sülfür nanoparçacıkları, bizmut çözeltisinden hidrojen sülfit ile çökeltilerek elde edilebilir. Bizmut sülfür nanoparçacıkları, aynı zamanda, az çözünür ilaçlar için eczacılıkta ilaç nanotaşıyıcıları olarak da kullanılmıştır.
DOLGU METAL TOZLARI
Metal Tozları, kimya sektöründe çeşitli bileşiklerde (seramik, plastik, kauçuk, tutkal, dolgu maddeleri, cam, cam elyafları) amaçlı kullanılır…)
- Elektriksel iletkenlik
- Termal iletkenlik
- Manyetik hassasiyet
- Aşınma
- Anti kaygan performans
- Kimyasal direnç
- Metal tozu uygulamaları her sektörde mevcuttur. Metal tozları çok çeşitli endüstrilerde kullanımı bulunmaktadır. Ürünlerimizin özelliklerinin kendilerini çeşitli teknik uygulamalara nasıl katkı verdiğini keşfetmek için aşağıda bulabilirsiniz.
FERRO VANADİUM NEDİR ? KULLANIM ALANLARI
Ferro Vanadyum, alkalilere ve ayrıca sülfürik ve hidroklorik asitlere karşı stabilite sağlar. Ferro Vanadyum, Çeliğe Karşı Korozyonun Önlenmesine de Yardımcı Olur. Aynı zamanda Çelik, Döküm ve Kaynak malzemelerinin Çekme Dayanımının arttırılmasına da yardımcı olur.
- Form: Toz
- Ergime Noktası: 1690-1770 °C
- Saflık: 99.9%
- Kimyasal Formülü: FeV
FERRO TİTANYUM NEDİR ? KULLANIM ALANLARI
Ferro Titanyum, Kükürt, Karbon, Oksijen ve Azot ile son derece reaktif olduğu için Çelik Üretiminde Temizlik Maddesi olarak kullanılır. Ayrıca deoksidasyon, kükürt giderme ve denitrifikasyon için kullanılır. Ferro Titanyum, Kaynak Elektrotları ve Yangın İşleri uygulamalarında da kullanılır.
- Form: Toz
- Ergime Noktası: 1070-1335 °C
- Formülü: FeTi
FERRO BOR NEDİR ? KULLANIM ALANLARI
Ferro Bor, katı roket yakıtlar ve patlayıcılarda, süperiletkenlerde, nötron emicilerde, piroteknik karıştırıcıda, refrakter metal boritlerde tercih edilmektedir.
- Form: Toz
- Ergime Noktası: 1475-1525 °C
- Saflık: 99.9%
- Kimyasal Formülü: FeB
RENKLENDİRİCİ METAL TOZLARI
Boyaya bir metal tozu eklendiğinde, uygulanan metalik kaplama bir nesneyi katı bir döküm gibi gösterir. Dayanıklı ve parlak, dekoratif ve yansıtıcı ve pigment asla solmaz. Ayrıca, bu uygun maliyetli bir çözümdür. Nesne estetik açıdan çekici bir metal kaplama kazandırmaktadır.
Dekoratif amaçlı kullanılan bir çok katkı bulunmaktadır. Metal tozları fiziksel ve kimyasal özelliklerinin yanında çoğunlukla dekoratif amaçlı kullanım alanına sahiptir.
Metal tozu, dekoratif amaçlı çokça tercih edilen renklendirici tozdur.
- Bronz Tozu
- Pirinç Tozu
- Bakır Tozu
- Kalay Tozu
- Demir Tozu
- Çinko Tozu
- Karbürler
Dekoratif uygulamalar
- Baskı ve serigrafi
- Tozlama
- Baskı mürekkepleri: Gravür, flekso, ofset
- Screenprinting
- Kağıt veya folyo yüzeylerde kaplamalar
- Dekoratif boya üretimlerinde.
- Ayna efektli kaplamalar da
- Pas görünümlü boyalarda
- Kristalize renkli kaplamalarda
- Fosforlu boya ve kaplamalarda
- Kızıl ötesi efeklerde
- Renklendirici katkı olarak
- Dolgu amaçlı
- Elektrik iletkenliği
- Manyetik boya ve kaplamalarda
- Anti statik özellik kazanmak amaçlı
FERRO KROM HC NEDİR ? KULLANIM ALANLARI
Toz İçindeki Yüksek Karbonlu Ferro Krom Tozu veya Ekstra Yüksek Karbonlu Ferro Krom, esas olarak Sert Dolgu Elektrotları, Aşınmaya Dayanıklı Plakalar, Borulu Elektrotlar ve Sert Dolgu Akı Çekirdekli Tellerin üretiminde kullanılır.
- Form: Toz
- Ergime Noktası: 1340 – 1450 C
- Saflık: 99,5 %
- Kimyasal Formülü: FeCr HC
- Yoğunluk: 7,2 gr/cm3
FERRO KROM LC NEDİR ? KULLANIM ALANLARI
Düşük Karbonlu Ferro Krom, Karbon yüzdesini Karbon seviyelerini etkilemeksizin ayarlanması gereken çelik içine eklenir. Düşük Karbonlu Ferro Krom Toz, Kaynak Elektrotları ve Çubuk Elektrotları gibi seveal uygulamalarda kullanılır.
- Form: Toz
- Ergime Noktası: 1200-1205 C
- Saflık: 99,5 %
- Kimyasal Formülü: FeCr LC
- Yoğunluk: 7,4 gr/cm3
