{"id":54761,"date":"2022-05-30T12:02:19","date_gmt":"2022-05-30T09:02:19","guid":{"rendered":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/?p=54761"},"modified":"2022-05-30T12:02:19","modified_gmt":"2022-05-30T09:02:19","slug":"yeni-nesil-mucize-malzeme-grafin-laboratuvar-ortaminda-ilk-kez-sentezlendi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/2022\/05\/30\/yeni-nesil-mucize-malzeme-grafin-laboratuvar-ortaminda-ilk-kez-sentezlendi","title":{"rendered":"Yeni Nesil \u201cMucize Malzeme\u201d Grafin Laboratuvar Ortam\u0131nda \u0130lk Kez Sentezlendi"},"content":{"rendered":"

Bilim insanlar\u0131 uzun y\u0131llard\u0131r \u2018grafin\u2019 (\u0130ngilizce\u2019si graphyne) ismiyle bilinen iki boyutlu yeni bir kuramsal karbon formunu s\u0131n\u0131rl\u0131 bir ba\u015far\u0131yla da olsa sentezleyebilmek i\u00e7in dirsek \u00e7\u00fcr\u00fct\u00fcyor. Grafin, \u2018mucizevi malzeme\u2019 olarak bilinen ve end\u00fcstriyel de\u011feri hayli y\u00fcksek di\u011fer bir iki boyutlu karbon formu olan \u2018grafen\u2019 ile ortak \u00f6zellikleri nedeniyle malzeme biliminin ilgi oda\u011f\u0131nda. Ancak ger\u00e7ekle\u015ftirilen say\u0131s\u0131z kuramsal ve deneysel \u00e7al\u0131\u015fmaya ra\u011fmen, bug\u00fcne kadar sadece birka\u00e7 fragmandan fazlas\u0131 sentezlenebilmi\u015f de\u011fildi. ABD\u2019deki Colorado Boulder \u00dcniversitesi\u2019nden ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar Nature Synthesis\u2019de yay\u0131mlanan yeni \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131nda y\u0131llard\u0131r s\u00fcren \u00e7abalar\u0131n sonunda meyvesini verdi\u011fini duyurdu. Ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar laboratuvar ortam\u0131nda ilk kez sentezlenen grafinin, elektronik, optik ve yar\u0131-iletken teknolojilerinde yeni olas\u0131l\u0131klara kap\u0131 aralayaca\u011f\u0131n\u0131 \u00f6ng\u00f6r\u00fcyor.<\/p>\n

Yeni ve \u00f6zg\u00fcn karbon allotroplar\u0131 (karbon atomlar\u0131n\u0131n uzayda farkl\u0131 \u015fekillerde dizilmesiyle ortaya \u00e7\u0131kan geometrik formlar) ke\u015ffetmek, end\u00fcstrideki uygulama alanlar\u0131n\u0131n geni\u015fli\u011fi nedeniyle uzun s\u00fcredir bilim insanlar\u0131n\u0131n ilgisini cezbediyor. G\u00fcn\u00fcm\u00fczde \u00f6zellikle oda s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131nda s\u00fcper-iletkenlik \u00f6zelli\u011fi ta\u015f\u0131yan (elektronik cihazlar), hafif ama bir o kadar da sa\u011flam yap\u0131da olan (havac\u0131l\u0131k vb sekt\u00f6rler i\u00e7in olduk\u00e7a \u00f6nemli bir \u00f6zellik) ve \u0131\u015f\u0131k ile uyar\u0131lmaya elveri\u015fli (G\u00fcne\u015f panellerinde kullan\u0131lmaya uygun) karbon temelli malzemelere d\u00f6n\u00fck ciddi d\u00fczeyde ara\u015ft\u0131rma yap\u0131l\u0131yor. Yap\u0131lan kuramsal \u00e7al\u0131\u015fmalar karbon allotroplar\u0131n\u0131n neredeyse s\u0131n\u0131r tan\u0131maz bir potansiyele sahip oldu\u011funa i\u015faret ederken, deneysel kabiliyetlerimizin bu potansiyeli kullanabilmenin yollar\u0131na her ge\u00e7en g\u00fcn daha fazla vak\u0131f oldu\u011fu s\u00f6ylenebilir.<\/p>\n

Temelde karbon allotroplar\u0131 olu\u015fturman\u0131n \u00e7e\u015fitli metotlar vard\u0131r. Bu metotlar karbon atomlar\u0131n\u0131n s ve p orbitallerinin nas\u0131l hibritle\u015fti\u011fine ve bu hibritle\u015fmeden nas\u0131l yararlan\u0131ld\u0131\u011f\u0131na g\u00f6re de\u011fi\u015fiklik g\u00f6sterir. Hibritle\u015fmeyi bir karbon atomunun farkl\u0131 orbitallerinin bir araya gelerek onun ba\u015fka atomlarla ba\u011flanma \u015feklini belirlemesi olarak d\u00fc\u015f\u00fcnebiliriz. Karbon atomunun sp, sp2 ve sp3 ismiyle bilinen 3 farkl\u0131 hibritle\u015fme tipi vard\u0131r. Hangi tipte hibritle\u015fme yapt\u0131\u011f\u0131na g\u00f6re karbon atomlar\u0131n\u0131n ka\u00e7 atomla, ne t\u00fcr ba\u011f yapaca\u011f\u0131 (tekli, ikili veya \u00fc\u00e7l\u00fc) belirlenir. Karbonun en iyi bilinen allotroplar\u0131 sp2 karbonlar\u0131ndan olu\u015fan grafit (kalem ve pil gibi ara\u00e7larda kullan\u0131l\u0131r) ve sp3 karbonlar\u0131ndan olu\u015fan elmast\u0131r.<\/p>\n

\"\"
Karbon-hidrojen halkalar\u0131ndan grafinin sentezlenmesi. Kaynak: Nature Synthesis<\/figcaption><\/figure>\n

Bilim insanlar\u0131 y\u0131llar boyu geleneksel metotlardan yararlanarak, aralar\u0131nda k\u00e2\u015fiflerine Nobel \u00f6d\u00fcl\u00fc kazand\u0131ran fulleren ve grafenin de bulundu\u011fu \u00e7e\u015fitli allotroplar olu\u015fturmay\u0131 ba\u015fard\u0131lar. Ancak bu metotlar farkl\u0131 tipte karbonlar\u0131n bir arada b\u00fcy\u00fck miktarda sentezlenmelerine izin vermiyor ve bu, tam da grafin i\u00e7in ihtiya\u00e7 duyulan \u015fey. Bu durum grafinin uzun y\u0131llar kuramsal bir malzeme olarak kalmas\u0131na ve \u00e7e\u015fitli mekanik, optik ve iletkenlik \u00f6zelliklerinin \u00fczerine ka\u011f\u0131t \u00fczerinde bolca spek\u00fclasyon \u00fcretilmesine neden oldu.<\/p>\n

Colorado Boulder \u00dcniversitesi\u2019nde kimya profes\u00f6r\u00fc olan Wei Zhang\u2019\u0131n laboratuvar grubu bu kadim probleme yeni bir bak\u0131\u015f a\u00e7\u0131s\u0131yla yakla\u015ft\u0131. Grup, alkin metatezi ad\u0131 verilen ve alkin kimyasal ba\u011flar\u0131n\u0131n (en az bir karbon-karbon \u00fc\u00e7l\u00fc kovalent ba\u011fa sahip bir hidrokarbon t\u00fcr\u00fc) yeniden da\u011f\u0131t\u0131lmas\u0131na (ya da di\u011fer bir deyi\u015fle kesilip yeniden olu\u015fturulmas\u0131na) yol a\u00e7an organik bir reaksiyondan yararlanarak (buna ek olarak termodinamik ve kinetik kontrole de ba\u015fvurulmu\u015f) daha \u00f6nce ba\u015far\u0131lamam\u0131\u015f olan\u0131 ba\u015fard\u0131: Grafenin iletkenli\u011fine rakip olabilecek ancak da kontroll\u00fc bir malzeme olan garfinin sentezlenmesi. Grafen, optik olarak \u015feffaf, mekanik olarak esnek ve hafif ama olduk\u00e7a dayan\u0131kl\u0131 ve elektronik olarak ise iyi bir iletken olmas\u0131ndan \u00f6t\u00fcr\u00fc \u2018mucize malzeme\u2019 takma ad\u0131yla bilinir. Kuramsal \u00e7al\u0131\u015fmalar grafinin grafene olduk\u00e7a benzemekle birlikte, ondan daha da dayan\u0131kl\u0131 ve oda s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131nda iletkenli\u011fi y\u00fcksek bir malzeme olabilece\u011fine i\u015faret ediyor. Keza Zhang da grafen ile grafin aras\u0131nda iyi anlamda farklar oldu\u011funu ve grafinin yeni nesil mucize malzeme olmaya aday oldu\u011funu belirtiyor. Bilim d\u00fcnyas\u0131n\u0131 esas heyecanland\u0131ran\u0131n da bu oldu\u011funu ekliyor.<\/p>\n

Malzemenin ba\u015far\u0131l\u0131 bir \u015fekilde sentezlenebilmesi olduk\u00e7a \u00f6nem arz etmekle beraber i\u015f burada bitmiyor. Ekip, bu malzemenin b\u00fcy\u00fck \u00f6l\u00e7ekli yap\u0131lar\u0131n\u0131n nas\u0131l olu\u015fturulabilece\u011fi ve nas\u0131l kontrol alt\u0131na al\u0131n\u0131p \u00fczerinde de\u011fi\u015fiklikler yap\u0131labilece\u011fi de dahil olmak \u00fczere \u00e7e\u015fitli sorulara yo\u011funla\u015fm\u0131\u015f durumda. Zhang, \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131n\u0131n devam\u0131 olarak bu yeni malzemeyi hem kuramsal hem de deneysel olarak, hem atomik \u00f6l\u00e7ekte hem de teknolojik cihazlarda kullan\u0131labilecek \u00f6l\u00e7eklerde, yani k\u0131sacas\u0131 t\u00fcm y\u00f6nleriyle incelemeye ald\u0131klar\u0131n\u0131 s\u00f6yl\u00fcyor. Zhang, ayn\u0131 zamanda bu ara\u015ft\u0131rman\u0131n disiplinler aras\u0131 bir i\u015fbirli\u011fi sayesinde ger\u00e7ekle\u015ftirilebildi\u011fini, kimya, fizik ve \u00e7e\u015fitli ba\u015fka alanlardan ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar\u0131n deste\u011fi olmasayd\u0131 asla ger\u00e7ekle\u015ftirilemeyece\u011fini belirtiyor.<\/p>\n

Kaynak<\/strong><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Bilim insanlar\u0131 uzun y\u0131llard\u0131r \u2018grafin\u2019 (\u0130ngilizce\u2019si graphyne) ismiyle bilinen iki boyutlu yeni bir kuramsal karbon formunu s\u0131n\u0131rl\u0131 bir ba\u015far\u0131yla da olsa sentezleyebilmek i\u00e7in dirsek \u00e7\u00fcr\u00fct\u00fcyor. Grafin, \u2018mucizevi malzeme\u2019 olarak bilinen ve end\u00fcstriyel de\u011feri hayli y\u00fcksek di\u011fer bir iki boyutlu karbon formu olan \u2018grafen\u2019 ile ortak \u00f6zellikleri nedeniyle malzeme biliminin ilgi oda\u011f\u0131nda. Ancak ger\u00e7ekle\u015ftirilen say\u0131s\u0131z kuramsal […]<\/p>\n","protected":false},"author":677,"featured_media":54763,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[19,26,22],"tags":[8404,8403],"class_list":["post-54761","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-bilim-gundemi","category-fizik","category-kimya","tag-grafen","tag-grafin"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/54761","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/677"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=54761"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/54761\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/54763"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=54761"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=54761"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=54761"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}