Grafen ile Dünya’nın En İnce Ampulü Üretildi!

Grafen; bu karbon yapısını çelikten daha sağlam ve bakırdan daha iletken olmasıyla tanıyoruz. Şimdi, listeye daha önce de duyurusunu yaptığımız ve merakla geliştirilmesini beklediğimiz bir özelliğini ..
Görsel Telif:

Grafen; bu karbon yapısını çelikten daha sağlam ve bakırdan daha iletken olmasıyla tanıyoruz. Şimdi, listeye daha önce de duyurusunu yaptığımız ve merakla geliştirilmesini beklediğimiz bir özelliğini daha ekleyebiliriz. Işık üretmek!
15 Haziran 2015 tarihinde Nature Nanotechnology’de yayımlanan yeni bir çalışmada araştırmacılar, ampül içerisindeki lamba teli ile aynı işleve sahip, ışık yayan grafen transistör geliştirdiklerini duyurdular. Araştırmanın yazarlarından, New York’daki Columbia University’de makine mühendisi James Hone’un belirttiğine göre; ‘’ Bu araştırmada, dünyanın en ince ampulü geliştirildi.’’

Araştırmacılar uzunca bir süredir çip üzerine yerleştirilecek minik ampuller geliştirmeye çalışıyorlardı. Bu ampuller, elektrik devresi yerine ışık ile çalışacak fotonlu devreler üretmeye olanak sağlayacaklar. Bu noktada bilim insanlarının karşısına çıkan problemlerin başlıcaları ise sıcaklık ve boyut, çünkü parlak filamanların görülebilen ışığı yaymadan önce ciddi şekilde ısınmaları gerekiyor. Üretilen yeni grafen cihaz, verimli ve küçük olmasının yanı sıra, görüntülemede ya da küçük ölçeklerde yüksek sıcaklık olayı ile ilgili yürütülen çalışmalarda yeni yöntemler üretilmesini sağlayabilir.

Işık Üretmek

Ampulün içinde çok ince biçimde tasarlanmış filaman adı verilen, genelde tungsten metalinden yapılmış, iki ince destek çubuğu ile tutulmakta olan bir tel bulunur, en basit haliyle anlatacak olursak bu telin yaklaşık 3000 santigrat dereceye ısıtılmasıyla ışık elde edilir. Daha da detaylandıracak olursak, bu telden geçen elektronlar, filamanın atomlarının elektronlarıyla çarpışarak enerji kazandırırlar. Bu elektronlar bir alt enerji seviyesine geçerler ve bu süreç içerisinde de foton (ışık) yayarlar. Genellikle üretilen ampullerin içerisinde hava bulunmaz ya da argon gazı ile doldurulurlar Çünkü, 3000 dereceye kadar ısınan filaman kolaylıkla havadaki oksijen ile yanma tepkimesi gerçekleştirebilir.

Yapılan yeni çalışmada ise, bilim insanları birkaç mikron genişliğinde ve 6.5 ila 14 mikron uzunluğunda her biri bir köprü gibi silikon üzerine yerleştirilmiş grafen levhalar kullandılar ve bu grafen levhaların iki ucuna da elektrotlar bağladılar. ( Mikron: Metrenin milyonda biri olan uzunluk birimi. Bir insan saçı yaklaşık 90 mikron kalınlığında.) Daha sonra bilim insanları, aynı tungsten metaline yapıldığı gibi, grafen üzerinde devreyi çalıştırdılar ve malzeme ışık yaymaya başladı. Fakat burada bir şaşırtmaca var. Grafen ısıyı sıcaklıkla ters orantılı verimlilikle iletiyor, yani tungsten filamanında olduğu gibi tüm malzemeye yayılmak yerine sıcaklık bir nokta halinde merkezde kalıyor.

Araştırmanın yazarlarından Myung-Ho Bae’nin belirttiğine göre, sıcaklığı bir bölgede hapsetmek, ışığı daha verimli elde etmemize olanak sağlıyor. Ayrıca sıcaklık merkezde toplandığından, grafen ucuna bağlanan elektrotlar da erimiyor.

Grafenden elde edilen ışık ayrıca silikondan da yansıyor. Yansıyan ışık, yayılan ışıkla girişerek değişik dalga boylarında tepeler ( dalga boyu grafiğinde en yüksek ve en düşük dalga boyunu gösteren tepeler) oluşturuyor. Bu da yeni nesil grafen ampulüne bir özellik daha kazandırıyor. Yani, grafen ile silikon arasındaki mesafenin değiştirilmesiyle değişik dalga boylarında ışık elde edilerek ampulün ayarlanması mümkün hale geliyor.

İlk defa bu araştırmada grafenden verimli ışık elde edilmesine, araştırmanın yazarlarından Yun Daniel Park,  şimdiye kadar yapılan çalışmalarda grafenin bir alt madde ile temas halinde olmasını gerekçe gösteriyor. ‘’Fiziksel olarak askıya alınan grafen, esas olarak sıcaklığın dışarı çıkacağı yolları elemine ediyor. Eğer grafen bir alt madde üzerinde olursa, sıcaklığın büyük bir kısmı alt maddeye dağılıyor.Bu sebeple, bizden önceki araştırmacılar grafenden yalnızca kızılötesinde verimsız ışıma emisyonu elde edebildiler. ‘’


Kaynak:  Jesse Emspak (June 15,2015), World’s Thinnest Light Bulb Created from Graphene, LiveScience. Retrieved on 15 June 2015 from http://www.livescience.com/51205-graphene-light-bulb-created.html
Fotoğraf: Credit: Young Duck Kim/Columbia Engineering


Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv