Grafen çelikten 200 kat daha güçlü ve kâğıttan daha hafiftir ve sıklıkla bir mucize malzeme olarak adlandırılır. Asıl soru bu madde aslında ne yapabilir?
Grafen geçen ay Barselona‘da düzenlenen Mobile World Congress Fuar‘ında öne çıktı. Girişten kongre merkezine kadar, robotik ve giyilebilir cihazlar dahil olmak üzere yaklaşık 25 farklı grafen tabanlı araştırma projesinin sergilendiği Graphene Pavilion oldukça dikkat çekiciydi.
Önümüzdeki yıllarda bu uygulamalardan bazıları ticari olacak ve biz telefon, giyilebilir cihazlar ve diğer teknolojilerdeki grafenleri görmeye başlayacağız.
Grafen, bir petek yapısında sıkıca paketlenmiş ince bir saf karbon atomu tabakasıdır. Bu, üretilmiyor, ancak grafitden çıkarılıyor. Bir bilim adamı tarafından 2004 yılında geliştirildi. Sonuç, olağanüstü derecede ince, güçlü ve esnek, sıra dışı ve istenen özelliklerin birçoğuna sahip bir 2D maddedir.
Avrupa, grafenin ilk olarak izole edildiği yerdir. AB’nin bloğun en büyük araştırma girişiminin temeli olması potansiyeline sahip olduğunu düşünmektedir. Graphene Pavilion‘a ev sahipliği yapan milyar Euro’luk Graphene Flagship programını, malzemenin pazara nasıl getirilebileceğini bulmaya adamıştır.
Şimdi araştırılan konu Grafenin gelecekte nasıl kullanılabileceğidir.
Akıllı Telefonlar
Grafen, önümüzdeki yıllarda telefon teknolojisindeki hızlı gelişimde etkili olabilir. Anten ya da dokunmatik ekranlar şeklinde bükülebilir telefonlar dahil edilebilecek kadar esnek olmanın yanı sıra, pilleri geliştirmek için de büyük bir potansiyele sahiptir.
Grafen, enerji depolama ve uzun vadeli performansı iyileştirmek için bataryaların içine yerleştirilebilir. Ancak aynı zamanda bir güç kaynağı ve pil arasındaki enerji transferini hızlandırabilir. Şarj etmek için bir tür otoyol görevi görmektedir. Enerjinin hızla geçmesine izin vermektedir ve araştırmacılarda bu telefonun 7 saniye içinde şarj edilebileceğini iddia etmektedirler.
Peki bu büyülü teknoloji ne kadar sürede ortaya çıkmaktadir? On yıl? Graphene Flagship için inovasyon şefi Kari Hjelt, bu sürenin iki yıla kadar çıkabileceğini söyledi.
Hijelt, “Hala genç bir materyal, bu yüzden aslında sadece 14 yılda ne kadar geliştiğine hayret ettik. Grafen ile ilgili olan şey, birçok alanda ve fantastik yollarla çalışmasıdır. Bu yüzden Avrupada iş alanları için en umut verici olanları seçtik.” dedi.
Telefon teknolojisi tek kullanımlık bir yöntemdir ve 5G ağ teknolojisi bir diğer özelliğidir. Ericsson, gösteride kendi 5G demosunda grafen kullanmıştır. Ancak malzemenin fark yaratabileceği tek alan bu da değil.
Robotik
Grafen için bir biyomedikal olasılık, yapay uzuvların iyileştirilmesinde ön plana çıkmaktadır.
Uzuvların üst kısmına grafen bazlı sinir sensörleri yerleştirerek, kişi kaslardaki kasılma ve diğer hareketleri algılayabilir ve tepki verebilir. Bu, robotik bir uzvun hareketini ve gücünü kontrol etmelerine yardımcı olur.
Hafif ve noninvaziv olmasının yanı sıra, grafen, kullanıcıya doğal hareket ve kavrama sağlayarak, basınca hızlı tepki verir. Gelecek nesil protezleri daha önce hiç olmadığı kadar rahat ve duyarlı hale getirebilir.
Gıda Tanımlama
Grafenin neredeyse her dalga boyunda ışığı absorbe etme yeteneği nedeniyle, aynı görüntü sensörü ile ultraviyole, görünür ve kızılötesi ışığı algılayabilir.
Geniş spektrumlu bir grafen ışık kamerası, insan gözüyle görülemeyen detayları görebilir. Örnek demoda, üç farklı süt, pirinç, süt ve badem türü birbirinin aynı gibi görünmektedir.
Gelecekte insanlar, gıda alerjileriyle, yiyeceklerini yemelerinin güvenli olup olmadığını anlamak için telefon kameralarını kullanabilirler.
Giyilebilir Teknoloji
Grafen ayrıca çok esnektir ve giyilebilir teknoloji için idealdir. İspanya’daki Fotonik Bilimler Enstitüsü’nün araştırmacıları, grafenleri herhangi bir Yara Örtüsü gibi cilde bağlı UV yamaları ile entegre etmişlerdir. İçeride gizlenmiş olan grafen tabakası oldukça hassastır.
Cildin üzerine maruz kaldığı kalp atışını ve kandaki oksijeni ve UV ışınlarını ölçerek sağlığınızı izleyebilecek minyatür bir sistem sağlar.
Grafen, duyu, soğutma ve mukavemet gibi faydalar için akıllı ayakkabılara da eklenebilir. Cambridge Üniversitesi’nden bir grafen tabanı, ayak bakımı ve atletik performans için basınç dağılımını izleyebilir.
Yeni Dokunmatik Arayüzler
Grafenin katmanları çok incedir, neredeyse insan gözü için görünmezdirler. Grafene Pavilion‘da görünüşte şeffaf bir ekrana yerleştirildi. Bir oyuncak arabayı dokunarak kontrol etmek için kullanıldı. Bu, geleceğin dokunmatik arayüzlerinin cam veya kumaş gibi farklı materyallere nasıl inşa edilebileceğinin sadece bir örneğidir.
AB Komisyon Üyesi Andrus Ansip, “Bu malzemenin olanakları sınırsız görünüyor,” diyerek pavilyonu ziyaret sonrası kaleme aldığı bir blog yazısında. “Özellikle ne kadar pratik olduklarına ve tüketiciye ne kadar iyi yöneldiklerine çok şaşırdım.” dedi.
