Bir materyal düşünün ki hem çelikten daha güçlü hem lastikten esnek olsun. Üstelik bakırdan bile daha iletken. Fantastik edebiyattan fırlamış gibi gözüken bu materyal gerçekten var: Grafen. Hatta, karbon atomunun bal peteğine benzeyen yapılarından olan grafenlerin üst üste birikmiş halleri muhtemelen hepinizin evinde var. Kurşun kaleminizin ucuna baktığımızda bu sihirli malzemenin Jenga kulesi gibi üst üste sıralanmış olan haline yani grafite bakmış oluruz.
En dayanıklı malzemeler listesinde zirveye aday olan herkesin bildiği doğal bir maddemiz daha var: Örümcek ağları. Çelikten ve Kevlardan çok daha dayanıklı ve esnek. Tıpkı grafen gibi. Peki ya bu iki süper dayanıklı maddeyi birleştirmeyi başarırsak ne olur? Örümcek Adam sadece fantastik dünyada kalmayabilir!
Yeni Bir Dünya: Grafen ve Karbon Nanotüpler
Kimya dünyasına aşinaysanız, allotrop kelimesini daha önceden duymuş olabilirsiniz. Yunancadan bilim dünyasına girmiş olan bu kelimeyi Türkçeye “diğer biçim” olarak çevirmek mümkün. Daha bilimsel bir tanım yapmak gerekirse, bir elementin atomlarının farklı şekilde dizilerek farklı yapılar oluşturmasına allotrop diyoruz.
Örneğin kurşun kalemlerin ucunda bulunan grafit, karbon atomunun allotroplarından yalnızca bir tanesi. Grafit hakkında daha detaylı bilgi almak isterseniz “Silgi Kalem İzlerini Nasıl Siler?” yazımızı okuyabilirsiniz. Grafen ise grafitin bir adet karbon atomu kalınlığındaki katmanlarına deniliyor. Bal peteğini andıran altıgen şeklindeki grafen silindir şeklinde katlandığındaysa karbon nanotüpler meydana geliyor.
Hadi, grafit, grafen ve karbon nanotüpü daha iyi anlamak için bir benzetme yapalım. Üst üste koyulmuş kağıt destelerini grafit olarak hayal edersek grafen sadece bir kağıt yaprağı olur. Bu kağıdın silindir şekilde katlanmış haline ise karbon nanotüp adı verilmekte. Bu karbon nanotüplerin en önemli özelliği çok çok küçük (nano = metrenin milyarda biri) olmalarına karşın şaşırtıcı derecedeki sağlamlıkları.
“Güçlü Malzeme”den Kasıt Ne?
Bir malzemenin diğerlerinden daha avantajlı olmasını, modern dünyanın ihtiyaçlarına cevap verip vermediğine göre belirleyebiliriz. Günümüz teknolojisi, hafif, küçük, bir o kadar da dayanıklı yani sağlam denilebilecek malzemelere ihtiyaç duyuyor. İşte tam bu noktada, yukarıda bahsettiğimiz karbon nanotüpler yardımımıza koşuyor.
Atom ölçeğindeki basit yapılarına rağmen çelikten bile sağlam olan bu sentetik yapılar, bilim insanlarına sihirli bir dünya sunuyor. Modern dünyanın ihtiyaçlarıyla bir yapboz parçası gibi örtüşen bu sihirli malzeme bilim çevrelerince “güçlü” olarak anılıyor. Dolayısıyla burada “güçlü malzeme”den kastımız, sağlam, dayanıklı malzeme aslında.
Peki Ya Örümcekler Bu Malzemelerle Beslenirse?
Kulağa son derece değişik geliyor ancak bilim insanları bunu da düşünmüş. Bir grup örümcek, grafen ve karbon nanotüpten oluşan bir çözelti ile beslendiğinde ortaya çıkan sonuç, son derece şaşırtıcı. Bu örümceklerin ürettikleri örümcek ağı incelendiğinde süper güçlü malzeme keşfedilmiş.
İnanmak güç ama bu ağ, bir insanı taşıyabilecek sağlamlıkta. Üstelik bu ağ, günümüz savunma sanayisinde sıkça kullanılan, kurşungeçirmez yelek, zırh yapımında karşılaştığımız Kevlar’dan da güçlü. Örümcek Adam hikayesini bilenler vardır mutlaka. Bir benzetme yapmamız gerekirse bizim kırmızı örümcek adamımız bu çözeltiyi içtikten sonra siyah örümcek adama dönüşmekte. Çok daha güçlü ve sağlam ağlara sahip.
Hâlen, örümceklerin vücutlarının bu ağı ne şekilde ürettiklerinin bir sır olarak kalması, bizi ister istemez bir örümcekten gerçekten süper kahraman olabileceğini düşünmeye itiyor. Kim bilir, belki de yakın gelecekte Örümcek Adam sadece kurgudan ibaret olmayacaktır!
Kaynakça ve İleri Okuma
En Güçlü Lifi Üretmek İçin Örümcek Ağına Bir Parça Grafen Ekle. KBT Bilim Sitesi. (2015, May 7). Retrieved June 19, 2022, from En Güçlü Lifi Üretmek İçin Örümcek Ağına Bir Parça GrafenEkle – KBT Bilim Sitesi (kuark.org)
Karbon Nanotüpler. TÜBİTAK Bilim Genç. (2014, February 10). Retrieved June 19, 2022, from Karbon Nanotüpler | TÜBİTAK Bilim Genç (tubitak.gov.tr)
Spider Drinks Graphene, Spins Web That Can Hold The Weight of a Human. Treehugger. (2017, November 29). Retrieved June 19, 202, from Spider Drinks Graphene, Spins Web That Can Hold theWeight of a Human (treehugger.com)
Wikimedia Foundation. (2010, August 26). Grafen. Wikipedia. Retrieved June 19, 2022 from Graphen – Grafen – Vikipedi (wikipedia.org)
Wikimedia Foundation. (2007, March 1). Diamond and Graphite. Wikipedia. Retrieved June19, 2022 from Diamond and graphite – Allotrop – Vikipedi (wikipedia.org)
Wikimedia Foundation. (2008, March 6). Örümcek Adam. Wikipedia. Retrieved June 19, 2022 from Spiderman – Örümcek Adam – Vikipedi (wikipedia.org)
Wikimedia Foundation. (2017, July 1). A Classic Circular Form Spider’s Web. Wikipedia. Retrieved June 19, 2022 from A classic circular form spider’s web – Örümcek ağı – Vikipedi(wikipedia.org)
Bize Destek Olmak İster Misiniz?
- Dilerseniz Patreon hesabımız üzerinden bize aylık veya tek seferlik bağış yaparak destekte bulunabilirsiniz.
- Daha detaylı bilgi almak için “Bize Destek Olabilirsiniz!” sayfamızı inceleyebilirsiniz!
