Grafen için dünyanın ilk iki boyutlu malzemesi deniyor ki bunda doğruluk payı var. Karbonun yıllar boyunca yalnızca iki allotropu olduğu düşünüldü: Elmas ve grafit. Allotroplar bir elementin farklı biçimleridir ve çoğu zaman farklı özellikleri bulunabilir. Mesela grafit yumuşak ve siyahken elmas sert ve şeffaftır. Ama ikisi de üç boyutlu olarak birbirine bağlanmış karbon atomları içerir. Grafendeyse karbon atomları birbirine bir altıgen düzende ve tek düzlem üzerinde bağlıdır.
Grafit üç boyutlu bir molekül olmasına rağmen, birbirine çok sıkı bağlı karbon atomlarından oluşan tabakalar halindedir ve bu tabakalar arasındaki bağ, atomlar arası bağdan çok daha zayıftır. Bu da karbonun iki boyutlu bir formunun olabileceğinin öne sürülmesine yol açtı. Spekülasyonlar 2004’te, araştırmacılar çok düşük teknolojili bir yöntemle ilk defa grafen üretince gerçeğe dönüştü. Adına yapışkan bant yöntemi denen bu yöntem, mikro mekanik sıyırmayı, bir başka deyişle, bir grafit blokunu tek bir atom kalınlığında bir tabakaya dönüştürene kadar yapışkan bant yapıştırıp çekmeyi gerektiriyor.
Grafen artık büyük ölçekli imalata daha uygun yöntemlerle üretilebiliyor. Yaygın olarak kullanılan kimyasal buhar biriktirme yönteminde, gaz halindeki bir karbon bileşiğinin girdiği tepkimeyle, karbonun düz bir yüzeyde birikmesi sağlanıyor. Ne var ki yüzeyde oluşan grafen katmanını sökmek ve kusuru olmayan büyük tabakalar üretmek zor iş. Grafen hâlâ yaygın bir malzeme sayılmaz ama artık miligram değil de gram ölçeğinde üretilebiliyor ve belki de gerçek hayattaki uygulamaları çok uzak değil. 2016’da bir dizi şirket kurarak grafen araştırmalarındaki öncü rolüyle para kazanmayı hedefleyen Manchester Üniversitesi’nin de umudu bu.
Grafen dünyanın ilk iki boyutlu malzemesi olabilir ama sonuncusu değil . İki boyutlu allotropları üretilen diğer elementler arasında germanyum (germanen), silikon (silisen), fosfor (fosforen) bulunuyor ve başkalarının da üretileceği tahmin ediliyor. Bunların üç boyutlu allotroplardan çok farklı, alışılmadık ve değerli nitelikleri olduğu umuluyor.
Kaynak: How It Works