Yeni altın madeni: Grafen

2017'de MIT'de bir grup araştırmacı grafenden 3 boyutlu yeni malzemeler üretebilmek için atomik tabaka yerine belirli parçaları alıp bu parçalardan yeni bir 3 boyutlu madde üretmişlerdi. Birbirine geçirilmiş grafen parçacıklarından oluşan yeni örgülü model grafenin kendisinden bile çok daha güçlü bir hale getirmişlerdi. (Konunun detaylarını buradan okuyabilirsiniz.)

Grafen denilen madde birçokları için bir anlam ifade etmiyor olabilir. Tek atom kalınlığında 2 boyutlu bir nano-malzeme olarak nanoteknolojinin en kritik bileşenlerinden biri. Temelde bal beteğine benzeyen madde, 2004 yılında Rus bilim insanları Andre Geim ve Konstantin Novoselov tarafından bulundu.

Bilinen en ince ve hafif malzeme olan grafen, saydam bir renge sahip. Çelikten 200 kat daha mukavemetli yani dayanıklı, bakırdan yüzlerce kat daha iletken, esnek ve hafif bir malzeme olarak tanımlanan madde, sağlıktan enerjiye birçok alanda kullanılıyor. 

Enerji alanında uzun ömürlü, hafif güneş bataryası ve akü üretiminin önemli bir bileşeni. Uçak üretiminde en gerekli olan malzemeler arasında yer alıyor. Sağlıkta özellikle kanser hastalarına çare oluyor. Kanserli hücrelerin tespit edilmesini sağlıyor. Su geçirmeyen kıyafetlerin üretiminde bile kullanılıyor. 

2010 yılından bu yana dünya gündeminde bulunan grafen, yüksek nitelikleriyle hemen hemen tüm teknoloji alanlarında dikkat çekmeye devam ediyor. IDTechEx, 2016 yılında açıkladığı bir raporda, 2026 yılında küresel grafen üretim miktarının yıllık 3 bin 800 tona ulaşacağını belirtiliyor. Çin, ABD, Güney Kore, Japonya, Hindistan, Malezya, Tayvan, Avustralya, Kanada, Singapur ve Avrupa Birliği (AB) gibi ülke ve gruplar grafen araştırmaları için yoğun çaba sarf ettiği biliniyor.

Türkiye bu maddeyi üretebilen 10 ülke arasında yer alıyor. Son yıllarda ürüne yönelik talep ve üretim artmış olsa da ürünün endüstriyelleşmesinde kayda değer zorluklar var. Dolayısıyla bu konuyla ilgili Ar-Ge çalışmaları yapılmaya başlandı. 2013 yılında başlayan çalışmalar, TÜBİTAK tarafından başlatıldı. 

Ankara ODTÜ Teknokent’te bulunan Nanografi A.Ş.'nin Greengraphane Projesi de bunlardan biri. Bu projede amaç, çevre dostu bir yöntem ile grafen üretiminin maliyetini azaltmak.Çünkü mevcut üretim modelleri yüksek maliyetli, düşük kalite ve çevreye zararlı kimyasal süreçlerden oluşuyor. Bu proje bu süreçleri baştan aşağı değiştirmeyi hedefliyor.

Greengraphane Projesi Avrupa Komisyonu’nun ‘Horizon 2020 Programı’ çerçevesinde kurduğu Avrupa İnovasyon Konseyi (EIC) tarafından projenin ikinci fazında, 2 milyon Euro destek aldı. Bu destek ile Avrupa Komisyonu ilk defa grafenin seri üretimi için desteklendi. Bu sayede Avrupa’nın yakın gelecekte ihtiyaç duyacağı grafenin Nanografi tarafından üretilmesi bekleniyor. 2015 yılından itibaren grafen üretimi yapan Nanografi, 2020 yılı sonunda üretim kapasitesini yükselterek yıllık 100 tona ulaştı. 

Geleceğin malzemelerini üretmek uzun ve zaman alan bir yolculuk. 9 yıldan beri yapılan çalışmaların geldiği noktayı görmek umut vaat ediyor.