Tükenmekte olan kaynaklarımızı düşündüğünüzde, kum listenizde üst sıralarda yer almayabilir.
Ancak betona olan yüksek talebimiz sayesinde, kum her vakit listenin başında yer alıyor.
Rice Üniversitesi’ndeki insanları, grafenin ikame edilmesinin sadece kumdan tasarruf etmekle kalmayıp, birebir vakitte betonu daha hafif, daha güçlü ve daha sert hale getirdiğini gösterdi.
Sadece bir atom kalınlığında karbon atomlarından oluşan bir katman olmasına karşın grafen, inanılmaz derecede güçlü olmasıyla ünlüdür.
Bu nedenle, bu ‘harika malzemenin’, ekseriyetle onu daha güçlü ve daha sağlam hale getirmek için karıştırılmış olması şaşırtan değil.
Kumun yerini grafen alabilir
Şimdiye kadar, betona kumla birlikte grafen eklenerek güçlendirilmesi sağlanıyordu. Lakin bilim insanları, karışımından kumu büsbütün çıkarmak istiyor.
Beton üç ana bileşenden oluşur: Su, kum ve hepsini bir ortada tutan çimento. Kum hacim olarak en büyük bileşendir ve çağdaş insanlığın betona olan doyumsuz iştahı göz önüne alındığında, kum madenciliği her geçen yıl artıyor.
Bu süreç sadece yıkıcı olmakla kalmıyor, birebir vakitte kaynakların tükenmesi riskini de taşıyor.
Araştırma, yıllardır “flaş Joule ısıtma” ismi verilen bir teknik kullanarak grafen üreten Rice Üniversitesi kimyageri James Tour’un laboratuvarından çıktı.
Temel olarak, karbon açısından güçlü bir temel materyal, bir ölçü elektrikle süratle çok ısıtılır ve grafen pullarına dönüştürülür.
Kum yerine grafen kullanılabilir
Araştırmanın baş muharriri Paul Advincula, deneyle ilgili yaptığı açıklamada şunları söyledi:
Grafen üretilen birinci deneyler, kuma emsal boyutta görünen bir gereçle sonuçlandı. Metalurjik koktan elde edilen grafenin betondaki kumun yerine büsbütün geçip geçmeyeceğini araştırmaya karar verdik. Bulgularımız, bunun nitekim işe yarayacağını gösteriyor.
Betonu daha hafif ve daha sağlam yapıyor
Beton için kum yerine grafen kullanmak, sırf kumdan tasarruf etmekle kalmıyor. Birebir vakitte betonu daha hafif ve daha güçlü yapıyor.
Araştırmacıların grafen kullanarak yaptığı beton, kumdan yapılan betona nazaran yüzde 25 daha hafif ve yüzde 21 daha sağlam çıktı.
Ekip, şu anda bu yolu ticari olarak uygulanabilir kılmak için grafenin çok değerli olduğunu söylese de bu deney, en azından takip edilebilecek alternatiflerin olduğunu gösteriyor.
Grafen, gelecekte bataryalarda da kullanılabilir
Grafen bilinen birinci iki boyutlu materyaldir ve bu özelliğiyle teknolojik uygulamalar içerisinde hayli ilgi çekiyor.
Grafenin rulo haline gelmiş formu olan karbon nanotüpler ile alakalı günümüze kadar elektronikten sıhhate birçok alanda binlerce kullanım alanı düşünülüyor.
Grafen, sağlam olduğu kadar yeterli de elektrik tutuyor ve bu özelliğinin pil teknolojisinde ihtilal yaratması bekleniyor.
Elmas keskilerine dayanacak kadar güçlü bir karbon katmanı olan grafenin, yongaların bileşiminde silikonun yerini alabilecek olmanın yanı sıra, şarj ömrünü de inanılmaz uzatabileceği düşünülüyor.
Samsung ve Huawei üzere teknoloji şirketleri, birkaç yıldır grafen batarya teknolojisi üzerinde çalışıyor.
Bu teknoloji sayesinde bataryanın boyutu artmadan daha yüksek kapasiteye sahip olabiliyor. Ayrıyeten grafen bataryaların şarj dolum mühleti, olağan bataryalara nazaran epey süratli.
