“İki Boyutlu Madde” Grafen
Periyodik tablodaki en ilginç elementlerden biri karbondur. Günümüzde, karbonun elmas ve grafit allotropları çok iyi bilinmektedir. Ancak 2004 yılında sentezlenen, bal peteği kristal yapısında olan, karbonun grafen adlı allotropu bilimde çığır açmıştır.
İngilizce’de “Graphite” ve “ene” kelimelerinden türetilen “graphene” terimi türkçede grafen olarak karşılık bulmuştur. Andre Geim ve Konstantin Novoselov, iki-boyutlu grafen malzemesine ilişkin çığır açan deneyleri ile 2010 Nobel Fizik Ödülünü kazanmışlardır.
Kurşun kalemlerin yapımında kullanılan madde grafittir. Grafitten yapılan kalemin ucunu kağıda sürttüğümüzde çok ince katmanlar halinde kağıda yayılır. İşte bu katmanların en incesini yani tekil bir katmanı izole edebilirsek grafeni elde etmiş oluruz. Yani grafitin oluşmasını sağlayan her bir katman ayrı ayrı birer grafen tabakasıdır. Tek bir katmanın kalınlığı da bir karbon atomu kalınlığında olduğu için de grafen, iki boyutlu madde olarak adlandırılmaktadır. Bu da grafenin çok farklı özelliklerinin ortaya çıkmasına sebep olmaktadır.
Grafen, dünyada keşfedilen ilk iki boyutlu kristaldir ve dolayısı ile dünyada elde edilen en ince nesnedir. En ince malzeme olmasına rağmen elmastan sert ve çelikten 300 kat daha sağlam olan bu madde dünyanın en güçlü maddesidir. Elektriği bakırdan çok daha iyi iletmektedir. Saydam bir madde ve aynı zamanda esnek bir yapıya da sahiptir, bükülebilmektedir. Bütün bu özelliklerini düşündüğümüzde uygulama alanlarının ne kadar geniş olduğu açıkça görülmektedir. Dünyada yüzlerce üniversitede grafen çalışmaları hızla devam etmekte ve ayrıca dünyanın önde gelen firmaları da bu araştırmalara sponsor olmaktadır.
Grafen sentezlemek için birkaç farklı yol zaten bilinmektedir ancak bilim insanları bu olağanüstü maddeden büyük miktarlarda ve defosuz üretim yapabilmek için çalışmalarını sürdürmekte.
Genel olarak grafeni anlatmaya çalıştım fakat başka bir açıdan daha bakmak gerektiğini düşünüyorum. Olağan üstü özelliklere sahip olan bu malzemenin yapı taşı aynı zamanda ucuz ! O zaman denemeye değer.
