Grafen Nedir? Grafen Nerelerde Kullanılabilir?

Grafen, birçok teknolojik sorunumuza son verebilir! Bunlardan başlıcaları; akıllı telefonlardaki şarj sorunu ve özellikle de elektrikli otomobillerdeki pil sorunudur!…

Yazının ilk bölümü aşağıdaki bağlantıda;

Dediğimiz gibi!… Günümüz akıllı telefonlarının en büyük sorunu pil ömrüdür. En iyi ihtimalle, bir telefonun maksimum şarj ömrü üç günle sınırlıdır! Bu sürenin sonunda telefonun mutlaka şarj edilmesi gerekir! Elektrikli otomobillerde pil sorunu daha da büyük!… Çünkü; en iyi ihtimalle, 500 kilometre yol kat edebilmek için elektrikli bir otomobilin 8 saat şarj edilmesi gerekir…

Grafen Pil Sorununa Nasıl Bir Çözüm Getirecek?

Lityum İyon Pil Nasıl Üretilir?

Günümüz teknolojisinin en ileri teknolojik pilleri lityum iyon pillerdir… Her ne kadar 10-15 yıl önceki pillerle karşılaştırıldığında, lityum iyon piller bayağı iyi bir durumda olsa da, tıpkı mikroçipler gibi kapasitelerinin son sınırına gelinmiştir! İşte burada grafen yardımımıza yetişebilir!…

Grafen, çok iyi bir iletkendir! Grafen, elektriği çok iyi iletir!… Ayrıca grafen, elektriği saklamanın en iyi yolunu bizlere sunar! Bugün grafenden yapılan piller için birçok teknoloji devi milyar dolarlık yatırımlar yapmaktadırlar! Bunlardan biri de Samsung’dur. Samsung, firması grafen piller konusunda geçtiğimiz yıl 65 den fazla patent başvurusu yapmıştır!…

Peki, grafenden yapılan bataryalar biz son kullanıcılara neler kazandıracak?

Şöyle bir örnek verebiliriz!… Eğer cep telefonunuzun bataryası grafenden yapılmış olsaydı, telefonunuzu 5-6 saniye şarja takmanız, telefonu tam kapasiteye ulaşması için yeterli olacaktı! Üstelik 5-6 saniyelik bu şarj süresi ile 10-15 gün idare edebilecektiniz!…

Yine şöyle bir örnekle devam edelim!… Elektrikli otomobillerin en büyük sorunun 8-10 saati bulan şarj süreleri olduğunu söylemiştik!… Eğer bugün, grafenden yapılan bataryaları elektrikli otomobillerde de kullanmayı sağlayabilirsek, yalnızca 10-15 saniyelik şarjla bir otomobilin 2000-3000 kilometre yol kat edebilmesi mümkündür!… Üstelik bu piller halihazırda kullandığımız lityum iyon pillerden, hem daha küçükolacak, hem de daha hafif olacaklardır !…İşte o zaman “Telefonumun şarjı bitti!.. ” söyleme tarihe karışabilir!…

Grafenden yapılan pilleri, sadece telefonlarda veya otomobillerde değil! Uçaklarda, otobüslerde hatta hatta uzay mekiklerinde bile çok verimli bir şekilde kullanılabiliriz! Fosil yakıtlara tamamen veda edebiliriz!…

Peki Ama Neden Hala Grafenden Yapılan Piller Hayatımıza Girmedi?

Çin’de üretilen ilk grafen tabanlı batarya

Grafen; karbon atomlarının altı köşeli olarak birleştirilmesiyle elde edilir. O kadar incedir ki; bir kitap büyüklüğünde tek bir düzleme yayılmış bir grafeni, gözle göremezsiniz!.. Bir karbon atomunun çok iyi bir iletkene dönüşebilmesi için, trilyonlarca karbon atomunun altılı köşeli, bal köpüğü modelinde birleştirmez gerekir.. (Aşağıdaki resimde olduğu gibi…)

Grafen dizilimi

Evet!… Doğada bolca karbon atomu bulunmaktadır. Ancak; grafeni özel yapan, doğada halihazırda bulunmamasıdır!  Grafenin hala hayatımıza girememesinin nedeni, laboratuvar ortamında dahi olsa bu maddeyi oluşturmanın, üretmenin,çok zor, zahmetli ve pahalı olmasıdır!.. Grafen zaten dün bulunmuş bir cevherde değildir!… Zaten 100 yıldır böyle bir maddenin varlığından haberimiz var! Zaten grafen üzerine yapılan binlerce deneyle bugün nerelerde kullanabileceğinizi biliyoruz! Grafen aklınıza gelebilecek her türlü teknolojik aletde kullanılabilecek bir cevherdir!…

Ancak 2004 Yılında Her Şey Değişti!

Andre Geim ve Konstantin Novoselov

Bir metrekarelik bir grafenin üretim maliyeti, yüzbinlerce doları bulabiliyordu!… Bulabiliyordu!… Çünkü; 2004 yılında Manchester Üniversitesi’nde görev yapan iki Rus bilim adamı olan Andre Geim ve Konstantin Novoselov, grafen üretmenin çok çok kolay bir yolunu buldular!… Hatta bu buluşları sayesinde, 2010 yılında Nobel kimya ödülünü bile kazandılar!…

Ancak ne ironiktir ki; grafen üretmeyi çok kolay bir şekilde yaptılar… Bunu bir kurşun kalemle ve bir de para bandı ile yaptılar. Evet yanlış okumadınız! Bildiğiniz kurşun kalemin ucundaki graffiti toz haline getirdiler. Sonra bu tozu sert bir zemin üzerine serpiştirip bant yapıştırdılar ve bu işlemi birkaç defa tekrar ettiklerinde kusursuz bir grafen elde etmeyi başardılar…

2007’de yılında Samsung bu yöntemin patent haklarını satın aldı ve bu iş için milyarlarca dolar harcadı!… Halen de harcamaya devam etmektedirler! Samsung’un yapacağı bu çalışmalar sonucunda eğer yakın bir gelecekte, grafenden yapılan piller bu marka telefonlarda kullanılırsa, Samsung’un kazanacağı milyar dolarların haddi hesabı yoktur!..

Grafen üzerine yapılan deneyler ve laboratuvar ortamında yapılan grafen piller inanılmaz sonuçları verdi! Ancak; bu kadar olağanüstü bir maddeyi seri olarak üretmek çok zor! Yine de yapılan çalışmalar 5-10 yıl gibi kısa bir sürede grafenden yapılmış pek çok teknolojik aletin hayatımıza gireceğini söylemektedir!…

Kimler Neler Demiş?

avatar
  Abone Ol!  
Bildir