130 yıl kadar önce Thomas Edison ilk ticari ampulde iletken filaman olarak karbonu kullanmıştı. Şimdi aynı elementle yani bu elementin mükemmel kristal formundaki grafen malzemesi ile bir grup bilim insanı ve mühendis Dünya’nın en ince ampulünü ürettiler. Grafen sadece bir atom kalınlığında ve kapladığı alanın gözle görmek için oldukça küçük olmasına rağmen bu yeni ampul çıplak gözle kolaylıkla görülebilecek kadar parlak bir ışık oluşturabiliyor.
Columbia Üniversitesi, Seoul Ulusal Üniversitesi ve Kore Bilim ve Standartları Araştırma Enstitüsü’nde çalışan araştırmacılar ve mühendisler bu en ince ampulü yapmak için metal elektrotlara eklenmiş ince grafen filamanları kullandılar. Bu filamanlar bir silikon alttaş üzerinde askıda olacak şekilde yerleştirilmiş ve üzerlerinden akım geçtikçe sıcaklık 2500 santigrat derecenin üzerine kadar çıkıyor. Filamanın böylesine ısınmasıyla birlikte son derece parlak bir ışık üretiliyor.
Araştırmacılar arasında yer alan Columbia Üniversitesi’nden Prof. James Hone Dünya’nın en ince ampulünü yaptıklarını belirterek bu yeni ışık yayıcının çiplere entegre olabileceğini ve atomik kalınlıkta, esneklikte ve şeffaf ekranlar ile grafen temelli çipe dayalı optik haberleşmenin gerçekleşmesinin önünü açacağını söyledi.
Grafenin altındaki alttaş veya bağlandığı metal elektrodların erimediği böylesine yüksek sıcaklıklara grafenin ulaşabilmesi oldukça ilginçtir. Çünkü grafen ısındıkça kendisinden uzağa olan ısı iletimi daha azdır. Bunun bir sonucu olarak ısı yoğunluğu filamanların merkezi ile sınırlı kalır ve bu da son derece yoğun ışık üretilmesiyle sonuçlanır. Birçok uygulamasını bildiğimiz bu malzemenin ampul kullanım alanında da yine üstün özellikleri kendini gösteriyor!
Bu çalışma grafenin ilk ampul uygulaması değil ama kesinlikle en incesi! Ve bu aygıtın fotonik aygıtların kullanımı için mikroölçekte alternatif ışık üretimi olasılıklarının oluşmasına yol açması bekleniyor.
Grafen filamanların nasıl ışık ürettiğini gösteren bir animasyonla ilgili videoyu aşağıda izleyebilirsiniz:
Bu araştırmanın bulguları Nature Nanotechnology dergisinde yayınlanmıştır.
Gökhan Atmaca, Bilim Uzmanı (MSc.)
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Kaynak:
Gizmag.com
