Çelikten yüz kat daha güçlü, şaşırtıcı derecede hafif, neredeyse şeffaf ve verimli ısı ve elektrik iletkenliğine sahip olan grafen, güneş enerjisi, elektronik, biyomedikal ve daha birçok alanda uygulamalara sahiptir. Ancak en saf haliyle çalışmak ve kitlesel imalat yapmak için nispeten zor bir malzemedir. Endüstriyel anlamda daha iyi pil ömrüyle daha ince, daha hafif, daha güçlü akıllı telefonlar yapmanıza yardımcı olacak şekilde grafen nano-kaplama kullanılıyor.
Grafenin yüksek yapışma özelliği sayesinde anti-bakteriyel kaplamalar, güneş boyaları , evler için izolasyon sağlayan boyalar, pas önleyici kaplamalar, sis önleyici boyalar , UV ışını blokerleri ve düzenli bir duvarı bir ekrana çeviren grafen kaplamalar kullanılmaktadır.
Grafen kaplamaların, tipik polimer kaplamalardan mikrobiyal kaynaklı korozyona karşı daha fazla koruma sağladığı gözlemlenmiştir. Grafen kaplamalar korozyondan sert mikrobiyal şartlara kadar standart parylene-C (PA) ve poliüretan (PU) koruyucu kaplamalara göre daha etkin bir şekilde metal yüzeyleri koruduğu bilinmektedir.
Grafen kaplı Ni elektrotları olan bir korozyon hücresindeki nikel çözünmesi, PA’ninkinden daha düşük seviyededir. Grafen kaplamanın, sırasıyla PA ve PU kaplamalardan yaklaşık 25 ila 4000 kat daha ince olmasına rağmen sonuçlar, grafenin mikrobiyal saldırıya karşı direncinin yüksek olduğu ve grafen kaplamanın son derece konformal ve kusursuz olduğu gerçeğini göz önüne sermektedir. Bir sonraki adım olarak bilim adamları araştırmalarını, grafen kaplamaların diğer metaller ve agresif atmosferik koşullar altında inşaat endüstrisinde kullanılan büyük ve düz metal levhalarda performans artışı olarak gerçekleştireceklerdir.
Grafen kaplamalar hidrofobik, iletken ve kimyasal olarak dirençli olabilir. Hidrofobik grafen kaplamalar, gemi gövdeleri, pot/pan gömlekleri, cam yüzeyler (aynalar, pencereler, ön camlar) ve tekstil gibi hidrofobik yüzeylerin gerekli olduğu yerlerde kullanılmaktadır. İletken grafen kaplamalar ise cep telefonlarında, tabletlerde, bilgisayarlarda, televizyon ekranlarında ve diğer ekranlarda kullanım bulacaktır.
Grafen kaplamalar ayrıca üstün kimyasal, nem, korozyon, UV ve yangına dayanıklı özelliklere sahip koruyucu kaplamalar olarak da kullanılabilir. Tıbbi cihazlarda, bu kaplamalar bozulmaya karşı dirençli biyouyumlu bir yüzey sağlayacaktır. Aslında, uzaydan kişisel bakıma neredeyse her sanayi sektöründe grafen kaplamalar için potansiyel uygulamalar vardır. Birkaç nanometrenin kalınlıklarında uygulandığında bile korozyon koruması sağlama potansiyeline sahip olan grafen kaplamalar uzun vadede insanlığın ilgi odağı olacak gibi görünüyor.
Kaynaklar
1. DuMée, L.F., et al., Carbon, 87, 395–408 (2015); doi:10.1016/j.carbon.2015.02.042.
2. www.paint.org/article/graphene-coatings-exciting-properties-and-wide-ranging-potential
Yorumlar