Grafen devrimi: Betonu hafifleten ve güçlendiren mucize malzeme!
Tükenen kaynaklarımızı düşündüğünüzde kum listenizde üst sıralarda yer almayabilir.
Ancak betona olan yüksek talebimiz sayesinde kum her zaman listenin başında yer alıyor.
Rice Üniversitesi’ndeki insanlar, grafenin ikame edilmesinin yalnızca kumdan tasarruf etmekle kalmayıp aynı zamanda betonu daha hafif, daha güçlü ve daha sert hale getirdiğini gösterdi.
Grafen, yalnızca bir atom kalınlığında karbon atomlarından oluşan bir katman olmasına rağmen inanılmaz derecede güçlü olmasıyla ünlüdür.
Dolayısıyla bu ‘harika bileşenin’ onu daha güçlü ve güçlü kılmak için sıklıkla karıştırılması şaşırtıcı değil.
Grafen kumun yerini alabilir
Şimdiye kadar beton, kumla birlikte grafen eklenerek güçlendiriliyordu. Ancak bilim insanları kumu karışımdan tamamen çıkarmak istiyor.
Beton üç ana bileşenden oluşur: Hepsini bir arada tutan su, kum ve çimento. Hacimce en büyük bileşen kumdur ve çağdaş insanlığın betona olan doyumsuz iştahı göz önüne alındığında, kum madenciliği her geçen yıl artmaktadır.
Bu süreç sadece yıkıcı değil, aynı zamanda kaynakların tükenmesi riskini de taşıyor.
Araştırma, yıllardır “flash Joule ısıtma” adı verilen bir teknik kullanarak grafen üreten Rice Üniversitesi kimyageri James Tour’un laboratuvarında ortaya çıktı.
Temel olarak, karbon açısından zengin bir temel malzeme, bir miktar elektrikle hızla ısıtılır ve grafen pullarına dönüştürülür.
Kum yerine grafen kullanılabilir
Araştırmanın baş yazarı Paul Advincula, deneye ilişkin açıklamasında şunları söyledi:
Grafen üreten ilk deneyler, kum benzeri boyutta görünen bir malzemeyle sonuçlandı. Metalurjik koktan elde edilen grafenin betondaki kumun yerini tamamen alıp alamayacağını araştırmaya karar verdik. Bulgularımız bunun gerçekten işe yarayabileceğini gösteriyor.
Betonu daha hafif ve daha güçlü hale getirir
Betonda kum yerine grafen kullanmak yalnızca kumdan tasarruf etmekle kalmıyor. Aynı zamanda betonun daha hafif ve daha sağlam olmasını sağlar.
Araştırmacıların grafen kullanarak yaptıkları beton, kumdan yapılan betona göre yüzde 25 daha hafif ve yüzde 21 daha güçlüydü.
Ekip, grafenin şu anda bu formülü ticari olarak uygulanabilir kılmak için çok değerli olduğunu söylese de, bu deney en azından takip edilebilecek alternatiflerin olduğunu gösteriyor.
Grafen gelecekte pillerde de kullanılabilir
Grafen bilinen ilk iki boyutlu malzemedir ve bu özelliğiyle teknolojik uygulamalarda oldukça fazla ilgi görmektedir.
Grafenin haddelenmiş hali olan karbon nanotüplerin bugüne kadar elektronikten sağlığa birçok alanda binlerce kullanımı düşünüldü.
Grafen dayanıklıdır ve yeterli elektriği tutar ve bu özelliğin pil teknolojisinde devrim yaratması bekleniyor.
Elmas keskilere dayanabilecek kadar güçlü bir karbon katmanı olan grafenin, çiplerin bileşimindeki silikonun yerini alabileceği ve şarj ömrünü inanılmaz derecede uzatabileceği düşünülüyor.
Samsung ve Huawei gibi teknoloji şirketleri birkaç yıldır grafen pil teknolojisi üzerinde çalışıyor.
Bu teknoloji sayesinde pilin boyutu artmadan daha yüksek kapasiteye sahip olabiliyor. Ayrıca grafen pillerin şarj süresi normal pillere göre çok daha hızlıdır.
