Karbon Nanotüplerin Özellikleri
Karbon elementinin grafit, elmas, amorf karbondan sonraki dördüncü allotropudur. Tek duvarı ve çoklu duvarlı karbon nanotüpler mevcuttur. Tek duvarlı karbon nanotüpler 0.4-20 nm çapında; 100nm-10µm uzunlunda, çoklu duvarlı karbon nanotüpler 4-30 nm çapında; en çok 1 µm uzunlundadır. Yani insan saç telinden 50.000 defa daha incedir.
En mukavemetli materyal olarak bilinen tek duvarı nanotüpler elektrik iletkenliği olarak bakırla eşdeğerdir, aynı zamanda atomların dizilişinden ötürü yarı iletken özellik de göstermektedir. Bu da gelecekte araştırmalar doğrultusunda elektronik sistemlerde vazgeçilmez bir materyal olacağını göstermektedir. Yüksek bir erime sıcaklığına sahiptir ve ısı iletkenliği elmastan daha iyidir. Ancak laboratuarda yapılan bazı araştırmalar karbon nanotüplerin bazı çeşitlerinin canlı sağlığı üzerinde, asbeste benzer kötü etkileri olabileceğini ortaya çıkardı. Fareler üzerinde yapılan deneylerde, bu hayvanların karın bölgelerine değişik uzunluklarda nanotüpler enjekte edildi. Uzun nanotüplerle yapılan deneylerde, farelerde asbestin etkilerine benzer olarak iltihap ve lezyonlar görüldü. Daha kısa nanotüplerdeyse bu etkilere rastlanmadı. Ama Araştırmacılar canlılar üzerindeki deneylerin henüz yeterli olmadığını kabul ediyorlar.
Kullanım Alanları ve Gelecek
Bir makineci olarak benim ilgilendiğim konu ise çelikten 100 kat güçlü oluşu ve çelikle kıyaslandığında kaya değer derecede hafif olmasıdır. Bu özelliği günümüzde tenis raketlerinde ve bisikletlerde %5 gibi küçük bir oranda alaşımın içine katılmasına rağmen malzemenin dayanımını oldukça arttırmaktadır. Ayrıca gelecekte hammaddesi karbon nanotüpler olan buckypaper isminde kâğıt görünümünde oldukça sağlam bir malzeme ve hafif bir malzemeyle yüksek verimli uçaklar ve otomobiller yapılması söz konusudur.
Günümüz şartlarında enerji kaynağı olarak kullanılan fosil yakıtların bitmek üzere oluşu bizi alternatif kaynaklara yöneltmiştir. Bunlardan bir tanesi de hidrojendir. Birim ağırlık başına en fazla kimyasal enerjiye sahip olması ve enerji dönüşümünde zararlı emisyon üretmiyor oluşu hidrojenin bir adım öne çıkmasını sağlamaktadır, fakat gaz fazındaki hidrojenin depolanması için 200-700 bar gibi yüksek basınçlar gerekmektedir. Bunu da çelik bir depoyla yapmaya kalkarsak depoladığımız hidrojenin ağırlığı toplam ağırlığın %2-3 arasındadır. Oysaki karbon nanotüpler kullanılarak yapılan depoda bu oran 4-5 kat daha yüksektir. Bunun anlamı ise gelecekte yakıt pillerinde de karbon nanotüplerin kullanımının çok geniş olacağıdır.
SONUÇ
Eğer ülkemizi yeni teknolojileri ithal eden değil de ihraç eden bir ülke olmasını istiyorsak Nanotüp alanındaki çalışmalar üniversitelerimizle iş birliği halinde devletin ve özel sektörün desteğiyle etkin bir şekilde yapılmalı ve gelecekte birçok alışılmışı etkileyecek olan bu materyale gereken önemi vermeliyiz.
KAYNAKLAR
1. Cem ÖZDOĞAN, HİDROJEN ENERJİSİ EĞİTİM PROGRAMI 2, Çankaya Üniversitesi, 02.06.2007
2. http://www.tubitak.gov.tr/home.do?sid=342&cid=10177, 13.02.2010
3.http://www.autodescuento.com/blog/2008/10/23/el-buckypaper-podria-revolucionar-la-industria-del-automovil/, 13.02.2010
4.http://neurophilosophy.wordpress.com/2006/08/31/carbon-nanotubes-stimulate-single-retinal-neurons/,13.02.2010
5. http://www.ox.ac.uk/, 13.02.2010
İsmail CANYURT
