Grafen: Üretimi, Özellikleri ve Kullanım Alanları
Grafen, karbon atomlarının düzgün bir şekilde düzenlenmiş bir tek tabakasıdır ve 2 boyutlu bir yapıya sahiptir. Grafen, tek atom kalınlığında bir malzeme olup birçok benzersiz özelliğe sahiptir. İşte grafenin üretimi, özellikleri ve kullanım alanları:
Üretimi:
Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD): Grafen, metal bir substrat üzerine gaz fazındaki karbon atomlarının biriktirilmesi yöntemiyle üretilebilir. Bu yöntem, büyük ölçekli grafen üretiminde yaygın olarak kullanılır.
Kimyasal Pellet Düşme: Grafen, çözeltilerden veya gaz fazından grafen tabakalarının bir substrat üzerine düşürülmesiyle üretilebilir.
Kimyasal Redüksiyon: Grafen oksit gibi grafen benzeri malzemeler, kimyasal redüksiyon yöntemiyle grafene dönüştürülebilir.
Özellikleri:
İnanılmaz Güçlü: Grafen, atomik düzeyde mükemmel bir kristal yapısına sahiptir ve bu nedenle çok yüksek mukavemet özelliklerine sahiptir.
Yüksek Elektron Hareketliliği: Grafen, yüksek elektron hareketliliğine sahip bir malzemedir ve elektronlar üzerinde hızlı bir şekilde hareket edebilir.
İletkenlik: Grafen, yüksek elektrik iletkenliğine sahiptir ve elektrik akımını iyi iletebilir.
Termal İletkenlik: Grafen, yüksek termal iletkenliğe sahiptir ve ısıyı iyi iletebilir.
Esneklik: Grafen, tek atom kalınlığında olmasına rağmen, esnek bir yapıya sahiptir ve çeşitli şekillere rahatlıkla bükülebilir.
Kullanım Alanları:
Elektronik ve Optoelektronik Cihazlar: Grafen, yüksek hızlı transistörler, lazerler, fotodetektörler ve diğer optoelektronik cihazlar gibi elektronik uygulamalarda kullanılabilir.
Güneş Hücreleri: Grafen, güneş hücrelerinin iletken tabakalarında kullanılabilir ve güneş enerjisi dönüşüm verimliliğini artırabilir.
Biyomedikal Uygulamalar: Grafen, biyolojik tespit cihazları, ilaç taşıyıcıları ve biyosensörler gibi biyomedikal uygulamalarda kullanılabilir.
Malzeme Güçlendirme: Grafen, kompozit malzemelerin mukavemetini artırmak için kullanılabilir ve spor malzemeleri, uçaklar ve arabalar gibi birçok alanda kullanılabilir.
Su Arıtma: Grafen, su arıtma teknolojilerinde adsorbentler olarak kullanılabilir ve suyu kirleticilerden temizlemek için etkili bir şekilde kullanılabilir.
Grafen, birçok endüstride büyük bir potansiyele sahip olan benzersiz özelliklere sahip bir malzemedir. Araştırmalar devam ettikçe, grafenin daha birçok uygulama alanı keşfedilebilir ve bu, gelecekteki teknolojik gelişmeler için heyecan verici bir alan oluşturur.
GRAFEN NEDİR, NERELERDE KULLANILIR? ÖZELLİKLERİ
Grafen, günlük yaşantınızda pek fazla duymadığınız bir kelime olabilir. Fakat grafen mucizeler ile dolu bir maddedir ve aslında insanlar bu maddeyi içeren ve kendilerine yardımcı olan birçok araç kullanmaktadır. Grafenin ne olduğunu öğrendiğinizde sizlerde grafene karşı hayranlık duyacaksınız. Grafen için “harika madde” yakıştırması yapılmaktadır. Sizler için grafene ait bilgileri ve grafenin özelliklerini derledik.
Grafen, altıgen bir kafes içinde düzenlenmiş tek atom kalınlığında bir karbon atomu tabakasıdır. Grafitin (diğer şeylerin yanı sıra kalem uçlarında kullanılan) yapı taşıdır. Ancak grafen kendi başına olağanüstü bir maddedir. Grafen Nedir? Grafen, altıgen bir petek örgüsüne sıkıca bağlı tek bir karbon atomu katmanıdır (tek katmanlı). 0.142 nanometre moleküler bağ uzunluğuna sahip sp2-bağlı atomların bir düzlemi şeklinde bir karbon allotropudur. Grafen katmanları birbirinin üzerine istiflenmiş, 0.335 nanometre arası bir düzlem aralığı ile grafiti oluşturmaktadır. Grafitteki ayrı grafen katmanları, grafenin grafitten pul pul dökülmesi sırasında aşılabilen “Van der Waals” kuvvetleri tarafından bir arada tutulur. Grafen Hangi Alanlarda Kullanılır? Grafen oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptir. Özellikle bu geniş kullanım alanlarının yanında birçok önemli konularda insanlığa yardımcı olmaktadır. Kullanım alanlarını sıralayacak olursak; – Grafen güneş pillerinde kullanılmaktadır. Yapısal özellikleri sayesinde güneş pilleri üretilmektedir. – Giyilebilir elektronik cihazlarda akü görevi görmektedir. – Nükleer santrallerde soğutma işleminde grafenden faydalanılmaktadır. – Kanser tedavisinde grafen kullanılmaktadır. Kanserli hücrelerin erken teşhis edilmesinde grafen oldukça fazla yardımcı olmaktadır. – Genetik hastalıkların tedavisinde de yine grafen kullanılmaktadır. – Kurşun kalemlerde grafen bulunmaktadır. – Diyabet kontrollerinde grafenin özelliklerinden faydalanılmaktadır. – Diş ve kemiklerin tedavisinde grafen ilk tercihler arasında yer almaktadır. – Grafen ile birlikte “beyin bilgisayarı” adı verilen ve beynin sırlarını çözmeye çalışan bir makinenin icadı üzerine çalışılmaktadır. – Doğum kontrolü konusunda da yine grafen yardımcı olmaktadır. Grafenin Özellikleri Grafen, bir atom kalınlığında insan tarafından bilinen en ince malzemedir. Aynı zamanda şaşırılacak derecede güce sahiptir. Daha da ayrıntı vermek gerekirse çelikten yaklaşık 200 kat daha güçlüdür. Bunun birlikte grafen mükemmel bir ısı ve elektrik iletkendir ve ilginç ışık emme yeteneklerine sahiptir. Neredeyse tüm endüstrilerde sınırsız entegrasyon potansiyeli ile dünyayı değiştirebilecek bir maddedir.
Grafen Nedir ? Grafen ile yapabilecekleriniz
Grafen, altıgenlerin tekrarlanan bir yapısında birbirine bağlanan karbon atomlarından oluşan bir malzemedir. Grafen o kadar incedir ki, iki boyutlu olarak kabul edilir. Grafenin düz bal peteği deseni, dünyadaki en güçlü malzeme olmasının yanı sıra en hafif, en iletken ve şeffaf olan gibi olağanüstü özelliklere de sahiptir. Grafen, neredeyse her endüstride (elektronik, tıp, havacılık ve çok daha fazlası gibi) sonsuz potansiyel uygulamalara sahiptir.
Grafen, bir atomda kalın olan ve aynı zamanda inanılmaz derecede güçlü olan çelikten yaklaşık 200 kat daha güçlü olan en ince malzemedir. Bunun üzerine grafen, ısı ve elektrik için mükemmel bir iletken ve ilginç ışık emilimi yeteneklerine sahiptir. Hemen hemen her sektörde entegrasyon için sınırsız potansiyel ile dünyayı değiştirebilecek bir malzemedir. Grafen son derece çeşitli bir malzemedir ve çeşitli üstün özelliklere sahip farklı malzemeler üretmek için diğer elementlerle (gazlar ve metaller dahil) birleştirilebilir. Dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar, çeşitli özelliklerini ve olası uygulamalarını öğrenmek için sürekli olarak grafen ve patent araştırması yapmaya devam ediyorlar.
Grafen Kullanım Alanları
Dokunmatik ekranlar (LCD veya OLED ekranlar için)
Transistörler
Bilgisayar çipleri
Piller
Enerji üretimi
Süperkapasitörler
DNA dizilimi
Su filtreleri
Antenler
Güneş hücreleri
Detaylı bilgi için ; www.grafen.com.tr
