BILIM

Dünyanın en sağlam maddesi sonunda üretildi

Author
Dünyanın en sağlam maddesi sonunda üretildi

Araştırmacılar yıllardır karbonun belirli bir şekilde düzenlendiğinde çok güçlü olabileceğini biliyorlardı. Bunun en önemli örneği ise karbonun bir formu olan grafen.

Dünyanın en sağlam maddesi sonunda üretildi

2004 yılında sentezlenen, bal peteği kristal yapısında olan, karbonun grafen adlı allotropu bilimde çığır açtı. 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 dünyanın önde gelen firmaları da bu araştırmalara sponsor olmaktadır. Andre Geim ve Konstantin Novoselov, iki-boyutlu grafen malzemesine ilişkin çığır açan deneyleri ile 2010 Nobel Fizik Ödülünü kazanmışlardır.

Dünyanın en sağlam maddesi sonunda üretildi

Şimdilerde ise MIT (Massachusetts Institute of Technology) araştırmacılarından bir ekip, grafene ait küçük parçaların alınıp örgü benzeri bir yapı izlenerek kaynaştırılmasının malzemenin dayanıklılığını koruduğunu keşfetti. Araştırmacılar, bilgisayarda yüksek doğrulukla çizilen bir 3 boyutlu modeli 3D yazıcı yoluyla bastırdılar. Ortaya çıkan sünger benzeri yapı, sıkıştırma testlerine tabi tutuldu. Burada nesnenin şeklinin çok önemli olduğu, gözenekli yapının yüzey alanını artırdığını ve bu sayede maddeyi güçlendirdiği söyleniyor. Testlerde ortaya çıkan ilginç bir sonuç, farklı kalınlıklarda duvarlara sahip olan küplerin basınca farklı tepki vermiş olması. Kalın yapıya sahip küpün ince olana kıyasla patlayarak parçalandığı görülüyor. İnce küp ise neredeyse testin sonuna kadar şeklini koruyor ve daha kontrollü bir biçimde parçalanıyor.

Dünyanın en sağlam maddesi sonunda üretildi

Gelecekteki uygulamalar

Son derece güçlü ve bir o kadar hafif olan bu malzemenin keşfi çok sayıda uygulamaya dahil olacak. Bu konu hakkında MIT raporları ise şöyle:

MIT Mühendislik ve Çevre Mühendisliği Bölümü (CEE) başkanı Markus Buehler ve Mühendislik McAfee Profesörü "Gerçek grafeni kullanabilir, polimerler ya da metaller gibi diğer malzemelerle keşfettiğimiz geometriyi kullanabilirsiniz" diyor. "Maddenin kendisini herhangi bir şeyle değiştirebilirsiniz."

Köprüler gibi büyük ölçekli yapısal projeler, yapının güçlü ve sağlam olmasını sağlamak için geometriyi izleyebilir. Kullanılan malzemenin artık daha hafif olacağı düşünüldüğünde, inşaat daha kolay olabilir. Gözenekli olması nedeniyle filtrasyon sistemlerine de uygulanabilir.

Bunun yanı sıra maddenin farklı kombinasyonları bulundukça otomobillerde, teknolojik cihazlarda hatta gelecekte evlerde bile kullanılabileceği konuşuluyor. Bu maddenin çelikten katbekat sağlam olduğu gerçeği akla geldikçe, tüm bu projelerin hiç de fena fikir olmadığını düşünüyoruz.