Grafentek Nano Teknoloji Blogu

Grafentek was only finalist from Turkey in Hello Tomorrow Challenge!

Grafen bazlı batarya teknolojimiz hakkında açıklayıcı bir video,

A video about our graphene based battery technology, hope you like it!

2 boyutlu dünya hiç bu kadar iyi gorunmemisti. 10 yıldan biraz az zaman önce fizikciler grafitin gevşek bağlı katmanlarının ayırarak grafen elde etmeyi basardilar. Grafenin çok umut verici elektronik özelliklere sahip olduğu kanıtlamıştı ama grafen bu konuda yalnız değildi. 2 boyutlu yapılar dikkati çekti. 3 boyutlu malzemelerden grafen gibi birçok 2 boyutlu yapı olusturulabilirdi. Örneğin son aylarda molibden disulfur bazı mantık yongalari oluşturmak için kullanıldı. Nisan ayında Ohio State University dayanakli bir grup, yarı iletken endüstrinin dayanak taşlarından germanyumun 2 boyutlu yapısının valans elektronlarinin 3 boyutlu karsiligindan daha hızlı olduğunu bildirdi. Başa dönecek olursak ümit verici birçok 2 boyutlu malzeme mevcut. Gelecekte mantık ve hafiza yongalari için daha küçük ve daha az güç tüketen transistorler mümkün olacak.

Yüzyılın materyali olarak bilinen Grafen, benzer özellikler sergileyen Boron Nitride gibi diğer 2D malzemeler ile yığın oluşturulduğundan ilginç sonuçlar doğuruyor.

MIT üniversitesi 'nden araştırmacılar, gümüşten bile daha iletken grafen tabakası ile iyi bir yalıtkan olan boron nitride tabakasını üst üste yığınlayarak, hibrid bir malzeme elde ettiler. Malzemelerin gösterdiği elektriksel davranış sebebiyle bu hibrid malzeme aslında bir yarı iletkene döünştürülmüş oluyor.

Hibrit malzemenin gösterdiği "Zero Band Gap" özelliği sayesinde günümüzde modern elektroniğin temeli olan transistörlerde kullanılacak silikonun yerini almasına kesin gözüyle bakılıyor.

Grafen tabanlı bu hibrid malzeme, günümüzün silikon transistörlerinden daha hızlı ve daha düşük enerji tüketimli olacak.

 MIT üniversitesi 'nden iki araştırmacı (Jeffrey Grossman, ve Carl Richard Soderberg) bir atom kalınlığında grafeni kullanarak elde ettikleri fotovoltaik katmanları üst üste yerleştirererek yüksek verimli tek bir panel elde ettiler.

Aslında grafen tabakalarından elde edilen fotovoltaik plakalar silikon PV panellere göre karşılaştırılınca %1-%2 gibi oldukça düşük enerji verimine sahipler.

Fakat araştırmacıların dikkatini çeken şey, silikon PV panellerin sahip olduğu %20 verime karşın, bu verimde çalışan silikon PV panelin kalınlığı 1000 nanometreyi bulması. 

Grafen nano güneş hücrelerinin onbinlercesinin üstüste konumlandırılıp paralel olarak bağlanması ile, silikondan daha ince ve silikondan çok daha verimli güneş panelleri üretmek mümkün.

Tükenen içilebilir su kaynakları gün geçtikçe daha ciddi bir sorun haline geliyor. Denizler sınırsız su kaynağı sunuyor fakat tuzlu suyun içilebilir suya dönüştürülmesi için ters osmoz tesislerinin 7/24 çalışması gerekiyor.

Ters osmoz tesislerini işletmek hem çok maliyetli hem de aşırı zor bir işlem.

Grafenin mükemmel mekanik özellikleri ve tek atom kalınlığında oluşu onu harika bir filtreye dönüştürüyor. 

Lockheed Martin tarafından geliştirilen Perforene isimli grafen filitre ince film kompozit membranların (Thin film composite membrane TFC) yerini alacak ve ters osmoz işlemini çok daha kolaylaştıracak.

Geleceğin Bataryaları Pirinç Tarlalarından Çıkabilir!

Araştırmacı  Jang Wook Choi nun Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) 'de yaptığı araştırmalardan, zaten doğal bir nano materyal kaynağı olan Pirinç Çekirdeklerinin, sağladığı yüksek por hacimi sayesinde, Lityum iyon bataryalar için uygun bir anod materyali olabileceği ortaya çıktı. Bu doğal ve ucuz kaynak sayesinde batarya fiyatları düşebilir ve daha çevreci hale gelebilir.

Grafen Nano Bantların Lityum iyon bataryalarda kullanımı:

Karbon nano tüplerin kimyasal yöntemlerle yarık oluşturulmasıyla elde edilen Grafen nano bantlar, lityum iyon bataryalarda kullanıldığında ciddi kapasite artışları sağlamakta. Rice Universitesinden James Tour 'un geliştirdiği yöntem ile, yüksek kapasiteli bataryalar elde etmek mümkün.

Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ) IEEE Öğrenci Kulübü’nün, YTÜ Teknoloji Transfer Ofisi’nin (TTO) desteğiyle bu yıl 5.’sini düzenlediği ‘Yıldızlı Projeler’ yarışmasında ödüller sahiplerini buldu. Birinciliği “Grafen Nano Malzeme Katkılı Yüksek Performanslı Lityum İyon Batarya” projesi aldı…