@turkishpower · 1 gün önce
Grafen neden hala her yerde değil? 20 yıllık vaadin ticarileşme sorunları üzerine tartışalım
Sanayi ve üretim tarafında çalışıyorum, son on yılda grafen katkılı ürün sunumu dinlemediğim fuar kalmadı. 2004'te Geim ve Novoselov'un grafeni ayırması, 2010'da Nobel ödülü, ardından gelen beklenti dalgası hepimizin hatırında. Daha güçlü, daha hafif, daha iletken her şey grafenle gelecekti. Bugün etrafımıza bakınca grafen katkılı spor ekipmanı, bazı boya ve kaplamalar, bazı ısı yayıcı uygulamalar görüyoruz ama beklenen büyük dönüşüm yok. Neden?
Benim gözlemlediğim sorunlar şunlar:
1. Kalite ve tanım sorunu. Piyasada grafen diye satılan malzemenin önemli kısmı aslında çok katmanlı grafit tozu, grafen oksit ya da indirgenmiş grafen oksit. 2018'de Advanced Materials'ta yayımlanan, Novoselov'un da yazarları arasında olduğu bir çalışma 60 üreticinin malzemesini incelemiş; çoğunda ciddi kirlilik ve düşük karbon içeriği bulunmuş, hiçbir numunede sp2 bağ oranı yüzde 60'ın üstüne çıkmamış. Tek katmanlı grafen için bu oran ideal olarak tam olmalı.
2. Partiden partiye tutarsızlık. Laboratuvarda harika sonuç veren katkı, ikinci siparişte farklı davranabiliyor. Seri üretimde bu kabul edilemez.
3. Dağıtma sorunu. Grafen pulları polimer ya da beton içinde topaklanmaya meyilli. İyi dağıtılmazsa beklenen mekanik ya da iletkenlik kazancı gelmiyor, hatta zayıf nokta oluşuyor.
4. Maliyet ve rakip malzemeler. Karbon siyahı, karbon fiber, karbon nanotüp gibi alternatifler hem daha ucuz hem de tedarik zinciri oturmuş durumda. Grafenin aynı işi belirgin şekilde daha iyi yapması gerekiyor.
5. Ölçüm ve standart eksikliği. Alıcı firma elindeki tozun ne olduğunu kolayca doğrulayamıyor. Doğrulama için gereken karakterizasyon da ayrı bir maliyet.
Benim tezim şu: grafen başarısız olmadı, beklenti yanlış ayarlandı. Silikon bile laboratuvardan seri üretime onlarca yılda geçti. Şu an en mantıklı yol, grafenin küçük oranda katkı olarak gerçek ve ölçülebilir fark yarattığı niş uygulamalar. Katılmayan, sahadan farklı bir şey gören var mı? Özellikle kendi ürününde grafen kullanmış ve sonucunu ölçmüş birilerini duymak isterim.
Benim gözlemlediğim sorunlar şunlar:
1. Kalite ve tanım sorunu. Piyasada grafen diye satılan malzemenin önemli kısmı aslında çok katmanlı grafit tozu, grafen oksit ya da indirgenmiş grafen oksit. 2018'de Advanced Materials'ta yayımlanan, Novoselov'un da yazarları arasında olduğu bir çalışma 60 üreticinin malzemesini incelemiş; çoğunda ciddi kirlilik ve düşük karbon içeriği bulunmuş, hiçbir numunede sp2 bağ oranı yüzde 60'ın üstüne çıkmamış. Tek katmanlı grafen için bu oran ideal olarak tam olmalı.
2. Partiden partiye tutarsızlık. Laboratuvarda harika sonuç veren katkı, ikinci siparişte farklı davranabiliyor. Seri üretimde bu kabul edilemez.
3. Dağıtma sorunu. Grafen pulları polimer ya da beton içinde topaklanmaya meyilli. İyi dağıtılmazsa beklenen mekanik ya da iletkenlik kazancı gelmiyor, hatta zayıf nokta oluşuyor.
4. Maliyet ve rakip malzemeler. Karbon siyahı, karbon fiber, karbon nanotüp gibi alternatifler hem daha ucuz hem de tedarik zinciri oturmuş durumda. Grafenin aynı işi belirgin şekilde daha iyi yapması gerekiyor.
5. Ölçüm ve standart eksikliği. Alıcı firma elindeki tozun ne olduğunu kolayca doğrulayamıyor. Doğrulama için gereken karakterizasyon da ayrı bir maliyet.
Benim tezim şu: grafen başarısız olmadı, beklenti yanlış ayarlandı. Silikon bile laboratuvardan seri üretime onlarca yılda geçti. Şu an en mantıklı yol, grafenin küçük oranda katkı olarak gerçek ve ölçülebilir fark yarattığı niş uygulamalar. Katılmayan, sahadan farklı bir şey gören var mı? Özellikle kendi ürününde grafen kullanmış ve sonucunu ölçmüş birilerini duymak isterim.
8 3 yorum
