Bifenilen: Yeni Karbon Allotropu

Karbon

Karbon günümüzde çeşitli formları bulunan bir elementtir. Son yıllarda üzerinde yapılan çalışmalar yeni ağları ve yeni allotropları ortaya çıkarmıştır. Bunlardan en bilineni grafenlerin bir araya gelmesi ile oluşan grafittir. Grafen altıgen bal peteği yapısına sahip olmasının getirdiği avantajlarla örneğin mukavemet ve korozyon direnci gibi üst düzey özellikleri veya bilinen en ince malzeme olması nedeniyle ileri teknoloji alanında kullanılma özelliğinden ötürü önemli bir buluştur. Bunun yanında hali hazırda karbon ağı üzerinde çalışmalar devam etmekte ve bilim insanları yeni modeller ve ağlar aramaktadır.

lmanya’daki Marburg Üniversitesi ve Finlandiya’daki Aalto Üniversitesi’ndeki araştırmacılar grafen kadar ince olan yeni bir karbon ağır keşfettiklerini açıkladılar. Bu ağ Bifenilen ağı diye adlandırılan yeni bir malzeme.

Bifenilen

• Pürüzsüz,
• Kiral zincirlere sahip,
• Metalik karakterli.

Bifenilen ağı, grafen ve diğer karbon formalarının aksine metalik özelliklere sahiptir. 21 atom genişliğinde metal gibi davranabilen bu malzeme aynı durumda grafen ile kıyaslandığında grafen bu seviyelerde yarı iletken haldedir. Çalışmanın baş yazarı, Marburg’dan Qitang Fan, “Bu yeni karbon ağı, mevcut grafen bazlı malzemelere kıyasla daha büyük bir lityum depolama kapasitesiyle, lityum iyon pillerde üstün bir anot malzemesi olarak da hizmet edebilir” diyor. Aynı zamanda metalik özellikleri sayesinde karbon bazlı elektronik cihazlarda iletken teller olarak kullanılabileceğini de gösteriyor. Ayrıca bifenilen son zamanlarda gelişen elektrikli araç sistemlerine büyük bir güç olarak katkı sağlayabilir.

Aalto Üniversitesi’ndeki ekip, malzemenin görüntülenmesine ve özelliklerinin deşifre edilmesine yardımcı oldu. Profesör Peter Liljeroth’tan oluşan grup, malzemenin yapısını gösteren yüksek çözünürlüklü mikroskopiyi gerçekleştirirken, Profesör Adam Foster liderliğindeki araştırmacılar, malzemenin heyecan verici elektriksel özelliklerini anlamak için bilgisayar simülasyonları ve analizler kullandılar.

Araştırmacılar son olarak yeni Bifenilen’in yarattığı etki ve araştırma kaynakları ile yeni karbon formları yakalayacaklarını düşünüyorlar.

KAYNAKÇA

1. Qitang Fan, Linghao Yan, Matthias W. Tripp, Ondřej Krejčí, Stavrina Dimosthenous, Stefan R. Kachel, Mengyi Chen, Adam S. Foster, Ulrich Koert, Peter Liljeroth, J. Michael Gottfried. Biphenylene network: A nonbenzenoid carbon allotrope. Science, 2021 DOI: 10.1126/science.abg4509
2. https://www.sciencedaily.com/releases/2021/05/210520145301.htm