Grafin, seri üretimi zor ve masraflı olan bir maddedir. Görünen o ki, Kansas State Üniversitesi’nden bilim adamları, bütünüyle farklı bir şey yapmaya çalışırlarken şans eseri grafinin seri üretiminde kullanılabilecek ümit verici bir teknik buldular. Ekip buji kullanarak asetilen gazı ve oksijeni patlatmak suretiyle ‘karbon kurumu aeresol jelleri’ yapmaya çalışıyordu. Baş araştırmacı Chris Sorensen, ortaya çıkan kömürsü kurum ‘kara melek keki’ne benziyordu dedi. Hafif olmakla birlikte inanılmaz güçlü materyallerin, süper iletkenlerin ve daha bir çok materyalin daha ucuza üretiminde kullanılacak yolun kilometre taşlarını döşeyecek olan bu buluş, ortaya çıkan maddenin grafin olduğunu gösteriyordu.
Grafin nedir ve nerelerde kullanılır?
Grafin, sadece bir atom kalınlığındaki bağlı karbonları içeren bir madde. Dolayısı ile bu, grafini en hafif ve en güçlü materyallerden biri yapıyor. Grafin aynı zamanda enteresan elektriksel özelliklere sahiptir ve ‘süper kapasitör’ bataryaların, güneş pillerinin ve süper iletkenlerin hızlı olarak şarj edilmesine yönelik bir yığın deneysel gelecek vaad etmiştir. Bununla birlikte daha geniş kapsamlı kullanımı masraflı oluşu nedeniyle sınırlıdır. Kimyasal ‘yemek pişirme’ ve yüksek dereceli ısıtma gibi metodlar düşük getirili, pahalı ve hatta tehlikeli olduklarını ispat etmişlerdir.
Başvurusunu yapmış oldukları patente göre, KSU ekibinin tekniği, yalnızca oksijen ya da hava gibi oksitlenen bir maddeyi, asetilen ya da diğer hidrokarbonlardan birini ve bir kıvılcımı gerektirir. Ortaya çıkan patlama kap içerisinde 3.000 derece Kelvin’lik bir sıcaklık açığa çıkarır. Bu sıcaklık tekil, çiftli ya da üçlü tabakalar içerisinde yığınlanmış saf grafin oluşumu için yeterli olur. Sorenson, “Herşeyden önemlisi bizim işlemimizle bir gram grafin oluşturmak için gereken enerji, diğer işlemlerin gerektirdiğinden çok daha az çünkü gereken sadece bir kıvılcım” dedi.
Araştırmacılar şimdi grafinin kalitesini attırtmak ve endüstriyel seviyelerde kullanılabilir hale getirmek için çalışmalar yapıyorlar. Amaç, materyali patlamadan birkaç saniye sonra çemberin dışına taşıyabilmek. Böylece madde aerojel biçimine dönüşmeyecek. Fakat bu teknik, genellikle laboratuardan hiç ayrılmayan diğer ümit verici araştırmalarla kıyaslandığında henüz çok çok uzakta görünüyor. Post-doktor araştırmac Arjun Nepal “Deneyimizin asıl cazibesi grafini miligram olarak değil de, gram mikyasında üretebiliyor oluşumuz” dedi.
