Hayatımızı kökten değiştirecek madde: Grafen ile tanışın!

Çelik ile başlamak istiyorum zira çelik; dünya düzenini değiştiren maddelerden bir tanesi. Demir elementi ile (genellikle) %0.2 ile %2.1 oranlarında karbon bileşiminden oluşan çelik, 17. yüzyılda bulunmasından itibaren 19. yüzyıla kadar değerli ve seri üretime geçirilemeyen bir madde olmuştur. İçerisindeki bileşimde fazla miktarda karbon bulunduran çelik materyaller her ne kadar demirden daha güçlü ve sert olsalar da esneme kabiliyetleri daha azdır.

Demir, dünya üzerinde en çok kullanılan materyallerden birisidir, düşük fiyatına karşın yüksek mukavemeti sayesinde çokça tercih edilir. Ayrıca çeliğe göre daha esnektir. Otomotiv sektöründen tutun gemi üretiminde bile aklınıza gelebilecek çoğu yerde demirin kullanıldığını görebilirsiniz. Pik demir %4 ile %5 aralığında karbon oranına sahipken dökme demirde bu aralık %2 ile %4’lere düşmektedir. Bir çok çeşidi bulunan demir, çok eskilerden beri kullanılır.

Grafen, teknolojinin neresinde?

“Grafen dedin, demir ve çeliği neden anlatıyorsun?” ve “Grafen ile bir teknoloji sitesinin ne alakası var?” gibi sorularınızı duyar gibiyim, o zaman hemen cevap verelim:

Az önce size çeliğin esnek olmadığını ama demirden daha güçlü olabildiğini, demirin ise çelikten daha esnek olduğunu ancak daha az mukavemetli olabileceğinden bahsettim. Grafen denen maddeyi kısaca özetlemek gerekirse; çelikten 200 kat daha güçlü, hem demirden hem de çelikten çok daha hafif ve iki maddeden de daha esnek demek yanlış olmaz.

2004’de University of Manchester‘dan Konstantin Novoselow ve Andre Geim tarafından üretilen Grafen, bu iki bilim insanın 2010 yılında Nobel Ödülü almalarına vesile oldu.

Grafen, diğer maddelere oranla daha rahat şekillendirilebiliyor, yani bir telefonu inceltme konusunda teknoloji firmalarına yardımcı olabilir. Tasarımların çarpıştığı endüstri sektöründe grafen ile ilgili gelişmeleri firmaların da takip ettiğini tahmin edersiniz.

Ayrıca bu madde elektriğibakırdan, hatta termal iletken olan bütün maddelerden daha iyi iletebiliyor. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) üyelerinden Dr. Kevin Curran’a göre grafen, şu anda kullanılan lityum pillerin elektriksel kapasitelerini 10 katına çıkartabilecek potansiyele sahip.

Grafen aynı zamanda giyilebilir cihazlarda, televizyonlarda, ev aletlerinde ve internet kablolarımızda (hatta daha bir çok alanda) yer alabilir ve bu cihazlarda önemli gelişmelere vesile olabilir. Grafenin bakırdan daha iletken olması durumunun internet kablolarında da yaklaşık 100 katlık bir hız artışı yaşatacağını söylemek yanlış olmaz.

Grafenin daha aklınıza gelebilecek bir çok alanda katkısı olacağı tahmin ediliyor.

Peki Grafen bu kadar iyiyse neden kullanılmıyor?

“Grafen madem bu kadar iyi, o zaman neden kullanılmıyor? Yoksa bütün bunlar planlı eskitmenin oyunları mı?” diye soruyorsanız haklısınız, aslında bir firmanın gözünden bakacak olursanız planlı eskitme önemli bir gelir kaynağı olabilir.

Ancak en başta silikon olmak üzere (Curran’a göre silikonun maliyeti grafenden 800 kat daha ucuz) diğer materyallerin üretiminin çok daha ucuz olması, grafeni seri üretime geçirmenin zorluğu şimdilik fabrikaların gözünü korkutuyor. Bu arada, fiyat artışını sadece üretici değil, tüketicideödeyecek; grafen bu şartlarda seri üretime geçirilseydi örneğin 1.000TL olacak bir cihazı atıyorum 10.000TL’ye alırdık, yani grafenin üretimi şu etapta bizim de işimize gelmiyor.