Elektronik dünyası, sert ve kırılgan silikon çiplerden; esnek, bükülebilir ve hatta giyilebilir teknolojilere doğru evriliyor. Bu evrimin mürekkebi ise Grafen.
Geleneksel olarak elektronik devreler bakır veya gümüş kullanılarak üretilir. Ancak bu metaller pahalıdır, ağırdır ve esnetildiklerinde kırılırlar. Grafen iletken boyalar ve mürekkep teknolojisi, devre üretimini bir gazete basmak kadar ucuz ve hızlı hale getiriyor.
Bu malzeme, bildiğimiz boya veya mürekkep yapısındadır; ancak pigment yerine içinde mikroskobik grafen pulları (tek atom kalınlığında karbon tabakaları) barındırır.
Bir yüzeye (kağıt, plastik, kumaş veya cam) sürüldüğünde veya püskürtüldüğünde, içindeki sıvı buharlaşır ve geriye birbirine kenetlenmiş grafen atomlarından oluşan ultra ince bir "karbon otobanı" kalır. Elektrik akımı, bu otoban üzerinden dirençle karşılaşmadan akar.
Şu anda piyasadaki iletken boyaların çoğu gümüş bazlıdır. Ancak grafen, gümüşü tahtından indirmeye hazırlanıyor:
Gümüş değerli ve pahalı bir metaldir. Grafen ise karbondan üretilir; yani hammaddesi boldur ve ucuzdur. Seri üretimde maliyetleri %60'a kadar düşürebilir.
Bakır ve gümüş zamanla oksitlenir ve iletkenliğini kaybeder. Grafen kimyasal olarak son derece kararlıdır; nemden, havadan veya korozyondan etkilenmez.
Gümüş boyalı bir kağıdı bükerseniz, boya çatlar ve devre kesilir. Grafen ise inanılmaz derecede esnektir. Katlandığında, buruşturulduğunda bile elektrik iletmeye devam eder. Bu özellik, "giyilebilir teknoloji" için hayati önem taşır.
Grafen boyalar, "Basılabilir Elektronik" (Printed Electronics) sektörünün yakıtıdır.
Akıllı Ambalajlar: Süt kutularının veya ilaç şişelerinin üzerine basılan basit devreler, ürünün bozulup bozulmadığını veya son kullanma tarihini takip edip tüketiciyi uyarabilir.
RFID Etiketleri: Mağazalardaki ürün takip sistemleri (RFID), grafen mürekkeple çok daha ucuza basılarak her bir sakız paketine bile eklenebilir hale gelecektir.
Giyilebilir Sensörler: Spor kıyafetlerinin kumaşına emdirilen grafen boyalar, kalp ritminizi veya vücut ısınızı ölçen görünmez sensörlere dönüşebilir.
Isıtmalı Yüzeyler: Duvar kağıdına veya araba koltuğuna uygulandığında, düşük voltajla ısınan verimli ısıtıcılar elde edilir.
Grafen iletken boyaların en güzel yanı, mevcut matbaa teknolojileriyle uyumlu olmasıdır:
Serigrafi (Screen Printing): Tişört baskısı yapar gibi devre basılabilir.
İnjet (Mürekkep Püskürtmeli) Yazıcılar: Evdeki yazıcınıza grafen mürekkep kartuşu takıp, kağıda devre şeması basabilirsiniz.
Sprey ve Fırça: Hobi amaçlı kullanımlarda, duvara iletken bir boya sürüp dokunmatik bir yüzey elde edilebilir.
Gümüş hala elektriği grafenden biraz daha iyi iletmektedir. Ancak araştırmacılar, grafen pullarını daha sıkı paketleyerek bu farkı kapatmak üzeredir. Yakın gelecekte, güneş panellerinden katlanabilir telefon ekranlarına kadar her yerde, metal yerine bu "kara mürekkebi" göreceğiz.
Grafen iletken boyalar, elektroniği "donanım" olmaktan çıkarıp, her yüzeye uygulanabilen bir "kaplama" haline getiriyor. Bu teknoloji, dünyayı daha akıllı, daha bağlantılı ve daha esnek bir hale getirmenin en ince yoludur.
