Türkiye'de bilim

Dünya’da bir ilk: Grafen katkılı klarnet – Burcu Saner Okan

Grafen olağanüstü mekanik, kimyasal, bariyer özelliği, yüksek elektrik iletkenliği ve yüksek yüzey alanı sayesinde 21. yüzyılın mucize malzemesi olarak  biliniyor. Dünyada grafenin kullanım alanlarının arttırılması, laboratuvarlardan market raflarına taşınmasına yönelik çok büyük yatırımlar yapılıyor. Grafenin pazarda yer alabilmesi için üretim maliyetlerinin de düşürülmesi gerekiyor.

Sabancı Üniversitesi ve Inovent A.Ş. ortaklığı ile kurulmuş olan Nanografen isimli şirketimiz grafen üretimine farklı bir bakış açısı getirdi*.

Nanografen’in geliştirdiği üretim sürecinde atık lastiklerin geri dönüşümüyle grafen elde ediliyor.  Lastiklerin pirolizinden elde edilen karbon Nanografen tarafından geliştirilen teknoloji ile grafene dönüştürülüyor. Oksijensiz ortamda ısıyla malzemeyi parçalama işlemine piroliz diyoruz.  Bu işlem sonrasında karbon malzeme nanometrik boyutlara ulaşıyor ve yüzey alanı büyüyor. Atık lastik pirolizinden elde edilen karbonun yüzey alanı 50 m2/g iken Nanografen’in uyguladığı işlemlerden sonra malzemenin yüzey alanı 250 m2/g’a kadar çıkıyor.

Atık lastiklerin pirolizinden karbonca zengin katı ürün, katran veya pirolitik yağ olarak adlandırılan sıvı ürün ve yanma ısısı yüksek olan gaz ürün olmak üzere üç farklı ürün çıkıyor.

Geri kazanım sürecinde ortaya çıkan pirolitik yağ kullanılabilir olmasına rağmen, karbon içeren katı ürün safsızlık içerdiğinden dolayı kullanılamıyor. Oysa %35-45 arası karbon içeriyor ve dolayısıyla önemli ölçekte malzeme elde edilme potansiyeli var. Nanografen, pazarda değerlendirilemeyen bu karbon malzemeyi, Yazgan Piroliz’in yatırımı ile kurduğu tesiste geliştirdiği işlem ile grafen tabanlı malzemeye dönüştürebiliyor. Kurulan pilot tesiste ayda yarım ton grafen üretimi yapılabiliyor. Uygulama sırasında ise %0.5 ile %5 arasında değişen grafen katkı oranları kullanıldığından plastik sektörü gibi tonlarca malzeme kullanılan alanlarda da grafenin uygulamalarını görmek mümkün oluyor. Özellikle plastik sektöründe güçlendirilmiş katkı malzemesi olarak kullanılabiliyor.

Nanografen geri dönüşüme dayalı olarak geliştirdiği işlem ile karbon siyahına (is karası) alternatif bir katkı malzemesi üretirken fiyat avantajı da sağlıyor.

Nanografen’in diğer ürünü ise özel uygulamalar için ürettiği çok katmanlı grafen oksit. Müzik sektörüyle grafenin ilk tanışması olan grafen katkılı klarnet, grafen oksit kullanılarak  üretildi.

Klarnetin hikayesi

Ahşap klarnet üreten sayılı kişilerden olan Aydan Akıneri’nin kurduğu Akıneri Müzik Aletleri Şirketi ile Nanografen arasında yürütülen çalışmada, grafen klarnetin kaplama işleminde kullanılan epoksi içerisine çok düşük bir oranda dağıtılarak klarneti hafifletip ve daha sağlam bir ürün haline getirildi. Ayrıca, parlaklık ve çizilmezlik gibi özellikler de kazandırıldı. Grafenin yüksek yüzey alanı sayesinde seslerin iletimi kolaylaştığından diğer epoksi sistemlerle üretilen müzik aletlerine göre çıkan seste de iyileşme sağlandı. Bununla beraber grafen sayesinde müzik aletlerinin kullanım ömürleri uzatılmış oldu. Üretilen dört adet klarnet yurtdışına satıldı.

Şu an ticari olarak grafen ürünleri sınırlı sayıda bulunduğundan  grafenin enstrümanlarda kullanılmaya başlanması hem Türkiye hem de dünyada önemli bir yenilik.

Burcu Saner Okan (Sabancı Üniversitesi)

 

Ana görsel: Grafenin elektron mikroskobu görüntüsü (Telif: Burcu Saner Okan)

** Nanografen şirketi Sabancı Üniversitesi Kompozit Teknolojileri Mükemmeliyet Merkezi araştırmacısı Yard. Doç. Dr. Burcu Saner Okan, Mühendislik ve Doğa Bilimleri fakültesi dekanı Prof. Dr. Yusuf Menceloğlu ve Inovent A.Ş. ortaklığı ile kuruldu. Yürütülen çalışmada Sabancı Üniversitesi-Kordsa Global A.Ş. Kompozit Teknolojileri Mükemmeliyet Merkezi’nden Dr. Jamal Seyyed Monfared Zanjani’de destek verdi.

Web: www.nanografen.com.tr

İletişim: [email protected]

 

<a href=”http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/” rel=”license”><img style=”border-width: 0;” src=”https://i.creativecommons.org/l/by-nc-nd/4.0/88×31.png” alt=”Creative Commons Lisansı” /></a>
Bu yazı <a href=”http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/” rel=”license”>Creative Commons Atıf-GayriTicari-Türetilemez 4.0 Uluslararası Lisansı</a> ile lisanslanmıştır.