Grafen yaşamı nasıl değiştirecek?

1928

grafenMichael H. Hart ismi ilk bakışta çok tanıdık gelmeyebilir. Ancak okumamış olsanız bile yazdığı “En Etkin 100” isimli kitaptan bahsedildiği kulağınıza çalınmıştır. Tarihin öne çıkan ve yüzlerce, binlerce yıl öncesinden bugünü şekillendiren isimlerin neden bu kadar etkili olduğuna değinen kitap, yıllar önce Sabah Kitapları bünyesinde ilk kez Türkiye’deki okurlarla buluşmuş, daha sonra ise Neden Kitap tarafından tekrar yayımlanmıştı. Kitapta büyük dinlerin peygamberlerinden ünlü politikacılara ve bilim insanlarına kadar farklı odaklara sahip isimlerle karşılaşmak mümkün.

Jheni Osman ise benzer bir çalışmayı “Dünyayı Değiştiren 100 Fikir” kitabıyla yapar. Kolektif Kitap bünyesinde yayımlanan bu kitabı En Etkin 100’ün aksine bulabilmek mümkün. Kitapta yer alan bazı fikirler arasında Büyük Patlama, Antimadde, Kuantum Teorisi, Balta, Teleskop, Antibiyotikler, Tekerlek, Vidalar ve Fotoğraf makinesi bulunuyor.

DosyaKonusu.com’da #100 isimli kategoride biz de benzer bir çalışmaya imza atacağız. Yukarıdaki örnekler gibi ileride bir kitap haline dönüşür mü bilinmez ama her an elinizin altında bulunabilecek faydalı bir içerik dizisi olacağına inanıyoruz.

Nedir bu Grafen?

#100 kategorimizin ilk başlığımızı Grafen’e ayırdık. Wikipedia, Grafen için ayırdığı maddenin girişinde “karbon atomunun bal peteği örgülü yapılarından bir tanesine verilen isimdir” ifadesini kullanmış. İngilizce’de “Graphite” ve “ene” kelimelerinden türetilen graphene, Türkçe’de kendine grafen olarak yer bulmuş durumda.

İşin teknik ve bilimsel tarafını bir kenara bırakırsak grafenin her şeyden önce kendine teknolojik cihazlarda yer bulmuş bir madde olduğunu söyleyebiliriz. İlk olarak kendine transistör dünyasında yer bulan bu maddeyi kullanan Profesör Andre Geim ve Dr. Konstantin Novoselov’un (artık profesör) “bir atom kalınlığında ve en fazla elli atom genişliğinde, grafen temelli bir transistör geliştirerek Nobel Fizik Ödülü kazandığını söyleyelim.

Özellikle “karbon nanotüp” hali kendine kullanım alanı bulan grafenin bir diğer öne çıkan özelliği ise sağlamlığı. Yapılan tanımlamalarda “elmas keskilerine bile dayanıklı” olarak açıklanan grafenin kullanım alanları neler diye bakıldığında farklı sektörlerden uzun bir listeyle karşılaşmak mümkün.

Grafen’in kullanım alanları

2004 yılında keşfedilen grafen için alınan patent sayısının, daha 10 yılı bulmadan 7 bine ulaştığından bahsederek başlayalım. Hakkında çıkan grafenli haberlerdeki çeşitlilik şaşırtıcı. Örneğin; “Mutfak robotundan grafen üretildi“, “Yeni madde ‘grafen’ prezervatiflerde deneniyor“, “Örümcekler en güçlü fiberi üretti“, “Uzayda grafen keşfedildi“, “Dünyanın En Hafif Materyali | Grafen Aerojel“, ” Kızarmış grafen ile daha uzun pil ömrü!“, “Grafen ile Daha hızlı DNA dizileme yapılabilecek“, “Grafen temelli süperkapasitörler: Elektrikli araçların geleceği“, “‘Grafen’ ve ‘İnsan Beyni’ projeleri başladı“. Son başlıkta bahsedilen projenin Sabancı Üniversitesi bünyesinde yürütüldüğünü eklemek gerek.

Aslında uzayda zaten var olduğu, ama dünyada yapay olarak üretilen grafen için en önemli iddialardan biri silikonun yerini alacağı. Bu açıdan baktığımızda, hemen hemen tüm elektronik cihazlarda kendine yer bulan silikonun yerine kullanılması yalnızca pil ömrü ve performans artışı anlamına gelmiyor, şu an çok az sayıda firma tarafından üretilebilen kuantum bilgisayarların yaygınlaşmasına giden yolu da açacak.

Türkiye’de grafen çalışmaları

Grafenin dünyadaki popülaritesi, Türkiye’de kendine yer bulmuş durumda. Bu alanda kurulan özel şirketlerin yanında akademik dünyada da önemli çalışmalar mevcut. Avrupa Birliği’nin öncelikli araştırma konularından biri olarak belirlediği grafen için TÜBİTAK, Ekim 2013’te bir çağrı yayınlamıştı. 1003-Öncelikli Alanlar Ar-Ge Projeleri Destekleme Programı” kapsamında destek verileceği belirtiliyor. TÜBİTAK’ın bu alanda vereceği destekler küçük ölçekli projeler için 500 bin TL’ye, orta ölçekli projeler için 500 bin – 1 milyon TL arası, büyük ölçekli projeler içinse 1 milyon – 2,5 milyon TL arasında değişiyor.

Sabancı Üniversitesi’ndeki çalışmalar, grafenin günlük yaşamdaki enerji uygulamalarında rolünü artırma amacını taşıyor. Bu bağlamda güneş enerjisinde kullanılan fotovoltaik hücreler, bataryalar, yakıt hücreleri, hidrojen depolama gibi modern dünyanın enerji politikalarını etkileyecek çalışmalar söz konusu. 2013 sonunda başlayan çalışmalarla bu alanda bir yetkinlik merkezi oluşturmayı amaçlayan Sabancı Üniversitesi, yakıt pilinde grafen kullanımına odaklanıyor.

Sabancı Üniversitesi’nin bu alanda rol aldığı bir başka konu ise Nanografen isimli şirket. Kasım 2013’te çalışmalarına başlayan Nanografen, Sabancı Üniversitesi ve Türkiye’nin ilk teknoloji ticarileştirme/hızlandırıcı ve çekirdek fon şirketi olan Inovent A.Ş. ortaklığıyla hayata geçmiş. Şirketin internet sitesindeki grafenin uygulama alanları listesinde yapı-inşaat malzemeleri, otomobil iç donanımı, antimikrobiyel malzemeler, rüzgar türbini kanatları, alev geciktiriciler, batarya, akü, süperkapasitör ile uçakların iç donanımı ve kanatları bulunuyor.

Bu alanda uzun zamandır çalışma yapan bir diğer şirket ise Grafen Kimya. 2003 yılında karbon nanotüp temelli fiber üretimi için yola çıkan şirket, grafenin gelişimi gibi hareketli bir dönem geçirmiş. İbrahim Mutlay tarafından kurulan ve 2007’de biyoplastik nanokompozit malzeme üretimi gerçekleştiren Grafen Kimya, 2014 başlarında Dubai merkezli Al Hamlah Investment Group’dan 1.8 milyon dolar fon almayı başarmış. Şirketin ürettiği en ilginç ürünlerden biri olan grafen tabanlı boya, kullanıldığı odalarda sinyal giriş çıkışını engelleyerek özellikle savunma ve kamu alanında ilgi çekeceğe benziyor.

Grafen özel haftası

Konu bu kadar popüler olunca grafene özel etkinliklerle de karşılaşmak mümkün. Bunlardan biri olan “Graphene Week 2015“, 22-26 Haziran 2015 tarihleri arasında Manchester, İngiltere’de düzenlenecek. Etkinlikte grafenin bilimsel yapısı bir yana, kimya ve biyoloji alanındaki kullanım alanları, grafen temelli nanokompozit ürünler ve uygulamalar, biyomedikaldeki yeri ve büyük ölçekli grafen ürünleri gündeme getirilecek. Etkinlikteki 29 konuşmacı arasında, grafen ile nobel ödülü kazanan isimlerden biri olan Manchester Üniversitesi’nden Prof. Konstantin Novoselov’un olduğunu da belirtelim.

Grafenin geleceği

Grafen temelli ürünlerle ilgili pek çok önemli pazar araştırması da yapılmış durumda. Bunların en güncellerinden biri olan Mayıs 2015 tarihli MarketWatch raporuna göre 2015 sonu için öngörülen pazar büyüklüğü 25 milyon dolar civarında. Ancak bu tutarın hızlı bir şekilde artacağına şüphe yok.

Uzmanlar, grafenin değişim sağlayacağı alanlar arasında enerji sektöründeki uygulamalara (yenilenebilir enerjideki kullanımı, enerji depolama vb.) dikkat çekiyor. Visiongain tarafından yapılan bir analize göre enerji sektöründeki grafen kullanımına ait pazar şu an 2,6 milyon dolar seviyesinde. Bu miktarın 2025’te 30 milyon dolara yaklaşması bekleniyor.

Research and Markets’in hazırlamış olduğu 2014 sonu tarihli bir araştırmaya göre global grafen pazarı 2014-2020 arası yüzde 44’lük bir büyümeye sahne olacak. Bu orandan hareketle 2020 için telaffuz edilen pazar büyüklüğü 149 milyon dolar seviyesine yükseliyor. Bu büyümede, grafen için özel araştırma programları geliştirenler arasında yalnızca bu pazara yönelik ürün geliştirenlerin değil, Apple, Google, IBM ve Samsung Electronics gibi global firmaların olmasının da etkisi var.

Grafenin, cep telefonlarına katlanabilme, bükülebilme ya da rulo yapılabilme yeteneği kazandırdığı da bir başka gerçek. Bu tasarıma sahip cep telefonlarının çok değil, 2016’da piyasaya sürülmesi bekleniyor ki, bu grafenin en yaygın kullanım alanının mobil ürünler olmasını beraberinde getirebilir.

Tüm bu rakamlara bakıldığında, 2013’te 9-10 milyon dolar civarında olan global pazarın, grafenin kullanım alanlarının çokluğu düşünüldüğünde henüz yolun başında olduğu söylenebilir. Cep telefonu faktörünün hangi yıl pazara etki edeceğini beklemek gerek. Şimdi yapılması gereken, özellikle teknoloji alanına yön veren politikaların grafeni ve onunla geliştirilecek farklı sektördeki ürünlere olan desteğini artırarak devam etmesi…