Grafen örneğinde de olduğu üzere günümüz teknolojik yeniliklerinin temelinde doğada hâlihazırda bulunan maddelerden sentezlenen malzemeler bulunuyor. Rus fizikçiler Andre Geim ve Konstantin Novoselov tarafından fizik dünyasının pratik kullanımına açılan grafen – ikiliye 2010 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü kazandırmasının yanı sıra – aslında karbon atomunun bal peteği örgülü yapılarından bir tanesine verilen isim. Karbonun diğer bal peteği örgülü yapıları arasında ismi kulağımızdan bir türlü eksik olmayan elmas ve özellikle son zamanlarda yoğun olarak kullanılan nanotüpe ek olarak fulleren ve grafit (kurşun kalemde kullanılan) de vardır.
Grafenin yeni yeni keşfedilen uygulamalarına göz atmamız gerekirse, Çin’deki bir grup araştırmacının deniz suyunu grafen parçasıyla etkileştirerek elektrik üretmeyi başarmasına değinebiliriz. Grafen, yapısı gerektirdiği üzere aşırı derecede ince ve iletken bir madde, bu nedenle fizik dünyasında – özellikle son zamanlarda – mucize madde diye adlandırılmasının çok da yanlış olmadığına vurgu yapmamız gerekir.
19. yüzyılın başlarından itibaren bilim insanları elektriksel potansiyelin, basit olarak, iyonik bir sıvıyı – içinde yüklü iyonların bulunduğu sıvı, su veya sodyum klorür çözeltisi örneğin – basınç değişimlerine maruz bırakıp dar kanallardan geçirerek üretilebileceğini biliyorlardı. Böyle bir durum söz konusu olmasına rağmen bilim insanları tam olarak arka planda yatan fiziği anlayamamışlardı. Ayrıca basınç değişimi yaratmadan elektrik üretmek de aşılması gereken bir sorun olarak bekliyordu.
Bahsettiğimiz basınç değişimlerine – yani harici enerjiye – ihtiyaç duymayan grafenin deniz suyuyla etkileşimini kullanarak Wanlin Guo ve ekip arkadaşları (Nanjing Üniversitesi Havacılık ve Uzay Fakültesi) birkaç mili volt değerinde elektrik enerjisi üretmeyi geçtiğimiz günlerde başardılar. Harici enerjiye ihtiyaç duyulmaması sebebiyle grafenin günlük hayatta kullanımı sera gazı salınımını düşürecek ve bu teknolojik gelişme yeşil geleceğe açılan yeni bir kapı olacak gibi gözüküyor.
Grafen üzerinde kaydırılan su(veyahut herhangi bir iyonik sıvı) damlacığı
İşin biraz daha içine girersek, Wanlin Guo ve ekip arkadaşlarının değişik parametreleri temel alarak birçok deney yaptıklarından bahsedebiliriz. Temel olarak ise ürettikleri elektriksel potansiyelin sürüklenen su damlacığının hızına ve miktarına bağlı olduğu sonucuna ulaştılar. Ayrıca kullandıkları sıvının iyonik yoğunluğunu ve grafenin de katman sayısını göz önünde bulundurarak çeşitli deneyler yapan grup, aynı boyutta olan birden fazla damlacığın bir arada ve hızla tek katlı grafen üzerinde kaydırıldığında üretilen voltajın maksimum değere ulaşabileceğini gözlemlediler.
Daha yaşanılabilir bir dünya için – eğer yaşam standartlarımızdan ödün vermemekte son derece kararlıysak – günlük hayatımızda yoğun olarak kullandığımız her şeyin giderek çevreye daha az zararlı olmasını sağlamalıyız. Her şeyin başı sürdürülebilirlik; güncel bir deyiş olarak dilimizden düşmesin.
YTÜ’de Grafen Pili Üretimi
[box_light]Kaynaklar[/box_light]
Nature
