Grafen ve grafit arasındaki fark nedir?

Grafen, birçok ilginç uygulamaya sahip bir nanomalzemedir. Muazzam esnekliği, elmastan daha üstün sertliği veya çelikten daha yüksek direnci gibi fantastik nitelikleri, onu çoğu duruma uygun bir malzeme olarak bilinir hale getirir. Tıptaki uygulamalardan pil bileşenlerine, kulaklıklara veya ekranlara kadar geniş bir kullanım alanı vardır.

Grafen grafitten gelir

Çoğu kişinin bilmediği şey, grafenin grafitten geldiği ve grafenin daha iyi niteliklere sahip olması için ikisi arasında temel bir fark olduğudur. Grafit, kararlı bir karbon allotropudur ve yarı metal olarak kabul edilir. Yapısı, iyi sıkıştırılmış birkaç karbon katmanından oluşur. Doğada başka herhangi bir elementle birleşmeye gerek kalmadan ortaya çıkan bir element olduğu için doğal mineral olarak listelenmiştir. Ayrıca, standart koşullar altında üretilebilecek en kararlı karbon şekli olarak kabul edilir.

Grafitin kafes yapısı, 0,335 nm’lik bir mesafeyle ayrılmış grafen levhalardan oluşan bir petek kafes olarak bilinir. Doğal grafit, diğerleri arasında çelik, piller, kaplamalar veya yağlayıcıların üretimi için kullanışlıdır. Grafitteki karbon atomları kovalent bağlarla birleştirilir. Bir karbon atomu çevresinde üç kovalent bağdan oluşur ve karbonun değeri 4 olduğundan bir serbest elektron bırakır. Bu özelliğin grafite verdiği nitelik, bu dördüncü elektronun serbestçe hareket edebilmesidir, bu da grafiti elektriksel olarak iletken bir malzeme yapar.

Temel farklılıklar

Grafit ve grafen ilgili karbon içeren malzemelerdir ve birbirleriyle ilişkilidir. Grafiti oluşturan bu katman kümesinin dışındaki bir katman, bir grafen tabakasıdır. Grafit, çok sayıda yapraktan oluşan bir karbon allotropu olduğundan, bunlardan birinin çıkarılması veya ayrılması grafenin oluşmasına yol açacaktır.

Grafitten farklı olarak, grafen daha az ortak özelliklere sahiptir. En önemlilerinden biri, şimdiye kadar test edilen en güçlü nanomalzeme olmasıdır. Neredeyse şeffaftır ve hem ısıyı hem de elektriği verimli bir şekilde iletebilir. Grafit çok sayıda karbon tabakasına sahipken ve kırılganken, grafen çoklu grafit tabakasının tek bir tabakasından, yani tek bir karbon tabakasından oluşur.

Şu anda grafeni iki biçimde bulabiliriz: folyo veya toz. Levhalardaki grafen yüksek kalitededir ve bilgisayarlarda ve elektronikte, oldukça dirençli bir malzeme gerektiren sektörlerde kullanılmaktadır. Öte yandan, elde etme süreci daha ucuz olmasına rağmen, grafen tozu çok daha düşük kalitededir. Bu malzemeyi tüm niteliklerini koruyarak elde etmek kolay bir iş değildir. Şu anda tüm dünyada bilim adamlarının öncülüğünde, çıkarılmasının çok pahalı olmamasını ve gelecekte endüstriye yeterliliği sağlayabilmesini sağlamaya çalışan projeler var.