5 yıl önce Manchester Üniversitesi araştırmacıları tarafından ilk defa saf olarak üretilen grafen malzemesi, özellikleri ile bilim dünyasını şaşırtmaya devam ediyor. Boylamasına dünyada bilinen en sert malzeme olan grafen daha çok elektronik alanında silikon yerine kullanılmak isteniyor. En son IBM en hızlı grafen tranzistörünü ürettiğini açıklamıştı.

Daha önce duymayanlar için grafenin tanımını tekrarlayalım. Grafen, elmas gibi bir karbon allotropu. Bu malzemede karbonlar altıgen şeklinde dizilirler. Birçok grafen plakası kurşun kalemlerde bulunan grafit malzemesini oluşturur.

Grafen (Beyaz toplar karbonu temsil ediyor)

arXiv.org’da grafan’ın ingilizcesi “graphane” kelimesini arattırdım, karşıma 2 tane makale çıktı (1, 2). 2006 ve 2007′de  yayınlanan bu makelelerde grafene hidrojen ekleyerek oluşabilecek bir malzemeden bahsediliyor ve ismi de grafan konuluyor. Teorik olarak ortaya konulan bu malzeme artık üretildi. 30 Ocak 2009 tarihli Science dergisinde İngiltere, Rusya ve Hollanda’dan araştırmacılar bir makale yayınlayarak, bunu belgelediler.

Grafan (Gri toplar karbon, beyaz toplar hidrojen)

Peki grafenle grafan arasındaki farklar neler? Grafen bir iletken malzeme iken, grafan bir yalıtkan. Böylece grafen tabanlı elektronik ve yakıt teknolojilerinin gelişme ihtimali artıyor. Grafeni farklı farklı uygulamalarda deneyen bilim adamları, artık küçük değişiklikler yaparak grafanı farklı uygulamalarda kullanmak için uğraşacaklar.

Kaynak: 1 , 2

Nokia’nın nanoteknoloji kullanan konsept telefonu Morph’u açıklamasının üzerinden 11 ay geçti. Bu süre zarfında telefonun özelliklerini anlatan video onlarca video sitesine yüklendi, ilk olarak yüklendiği Youtube’da izlenme sayısı 2 milyon’u geçti. Telefonun ilgi çekmemesi mümkün değildi zaten. İstenilen şekle getirilen, bir sensör vazifesi gören, enerjisini güneşten alan, her zaman temiz kalan bir cep telefonu kimin ilgisini çekmez ki?

Telefonun özelliklerini eski blogumdaki yazımda anlatmıştım. Bu yazıda Nokia’nın Morph hayaline ulaşmak için neler üzerine çalıştığını Aralık 2008′de yayınladığı bir belgedeki bilgilerle anlatmak istedim.

Nokia nanoteknoloji alanında Cambridge Üniversitesi, Helsinki Teknoloji Üniversitesi ve CSC – Scientific Computing Ltd. ile ortaklaşa çalışıyor.

Nanoboyuttaki sensörler:
Videoda telefonun bozuk bir elmayı hissedebildiğini görüyoruz. İşte dış dünyayı hissedebilen bir telefon yapmak için, Nokia nanoseviyede sensörler geliştiriyor. Nanobileşenler yüksek alan-hacim oranına sahip olduğu için, kimyasal reaksiyon gerçekleştirmek için çok alan bulunuyor ve sensör uygulaması çin çok uygun.

Silikon üzerinde nanotel litografyası:
Sensör ve sinyal işleme işlemlerini iyileştirmek için nanoboyutta bileşenler ve onların üretimi için yeni teknikler lazım. Cambridge Üniversitesi ile işbirliği sonucu yeni nanotel litografya tekniği geliştirilmiş. Teknik sayesinde yüksek alana yayılmış, sıralı 3 boyutlu yapılar oluşturuluyor.

_{Nanotel litografya tekniği ile yapılmış Euro işareti}

Çinko oksit uygulamaları:
Morph giyilebilir bir alet olduğu için, yüzeyinin malzemesi düşük maliyetli, çevre dostu ve dokunmatik olması gerekiyor. Bu özelliklere uygun bir malzeme olarak, Nokia çinko oksitleri (ZnO) seçmiş. Bu malzemenin incelemeleri devam ediyor.

_{Çinko oksitten nanoteller}

Esnek elektronik:
Çok yönde çekilebilen ince film elektronik devreler üzerinde çalışmalar devam etmekte. Böylece tasarımda büyük bir esneklik kazanılacak.

Güneş enerjisi:
Cambridge Üniversitesi’nin daha önce yaptığı nanomalzeme araştırması desteklenmiş. Karbon nanotüplü kompozitler ile bunu başarmayı hedefliyorlar.

Grafen elektroniği:
Nanoelektronikte silikonun yerini alabilecek bu malzemenin de özellikleri araştırılıyor.

Bir zamanlar kablo üreticiliği yapan Nokia, geleceğin kablosuz olacağı tahmin edip, cep telefonlarına yönelerek ayakta kalmayı başarabildi. Şimdi de geleceğin nanoteknolojide olduğunu fark etti ve 10-15 yıl sonra anlamlı hale gelecek teknoloji geliştirmeye çalışıyor. Gerçekten ders alınacak bir şirket Nokia.

Kaynak: 1, 2