Karbon nanotüpler, 1990’lı yılların başındaki keşiflerinden sonra olaganüstü özelliklerinin farkedilmesi ile yogun biçimde araştırılmaya başlanmış ve ilerleyen zamanla bu ilgi, söz konusu malzemenin özellikle nanobilim olmak üzere birçok farklı sahada bir “fenomene”e dönüşmesine yol açmıştır. Hem uygulamalı hem de kuramsal birçok çalışmada karbon nanotüpler, nanoteknoloji için bir “model sistem” olmuştur. Kaydedilen ilerlemeler o denli çarpıcıdır ki, mevcut alanda, malzemenin bir özelliğinin keşfi, bu özellikten yola çıkan bir uygulamanın geliştirilmesi ve son olarak da uygulamanın ticari ürüne dönüşmesi birkaç yıllık süreler zarfında mümkün olabilmiştir. Şu an, konu üzerinde çalışmalarını sürdüren dünya çapındaki sayısız araştırma grubunun yanında birçok dev şirket karbon nanotüp esaslı ürünleri piyasaya sürmek için yarışmaktadır. Mevcut incelemenin hazırlanmasında özellikle konuya yabancı araştırmacıların ve sanayi liderlerinin yeterli bir altyapı oluşturmasını sağlayacak ayrıntılı bir tanıtımın sunulmasına çaba gösterilmiştir. Teknolojik olarak önem arz eden özellik ve somut uygulamalara dikkat çekilerek KNT’ler ayrıntılı bir şekilde tartışılmıştır.

Grafen pahalı ve üretilmesi nispeten zor olduğundan, grafen türevlerini veya ilgili malzemeleri yapmak ve kullanmak için etkili ancak ucuz yollar bulmak için büyük çaba harcanmaktadır. Grafen oksit (GO) bu malzemelerden biridir – ucuz ve bol olan grafitin güçlü oksidasyonu ile yapılan tek atomlu katmanlı bir malzemedir. Grafen oksit, oksijen içeren gruplarla bağlanmış oksitlenmiş bir grafen şeklidir. Suda (ve diğer çözücülerde) dağılabildiği için işlenmesi kolay kabul edilir ve hatta grafen yapmak için bile kullanılabilir. Grafen oksit iyi bir iletken değildir, ancak özelliklerini artırmak için işlemler mevcuttur. Yaygın olarak toz halinde, dağılmış halde veya alt tabakalar üzerinde bir kaplama olarak satılır.

Karbonun tek atom kalınlığındaki yapısı olarak tanımlanan grafen, olağanüstü mekanik mukavemet, sıradışı elektronik ve termal iletkenlik, gazlara karşı sızdırmazlık özellikleri ile birlikte diğer fiziksel ve kimyasal özelliklerinin kombinasyonu sonucu yaygın uygulama alanlarında potansiyel kullanıma sahip ilgi çekici bir malzemedir.

Grafen oksit (GO) iki boyutlu bir malzemedir. Sp 2 C bazal düzlemini süsleyen O fonksiyonel grupları ile grafenin oksitlenmiş formudur .

Tek katmanlı grafen oksit, grafitin kimyasal oksidasyonu ile üretilen, yüksek oranda oksitlenmiş karbon atomlarının tek atomlu bir katmanıdır.
Grafen oksit tabakaları yaklaşık 1.1 ± 0.2 nm kalınlığındadır. Tek tabakalı grafne oksit,
elektriksel, termal ve mekanik özellikleri geliştirmek için farklı seramik veya polimerik matrislere gömülebilir . Tek katmanlı grafen oksitin mükemmel özellikleri sayesinde

Grafen, en kısa şekilde tanımlanmak istenirse karbon atom dizilimlerinin oluşturduğu grafit maddesinin iki boyutlu yani tek düzlemdeki halidir. Her bir karbon atomu, 3 farklı karbon atomu ile bağ yapar. Oluşan ağ şeklindeki moleküller de tek bir düzlemde yer alır. Yani üst üste atom yoktur ! Bütün atomlar yan yana dizilmiştir.

Li-ion piller, Li-S piller ve Na-ion piller gibi şarj edilebilir piller, yenilenebilir enerji sistemlerinin geliştirilmesinde harika bir yer tutar. Bu pillerin mevcut dezavantajları beklentileri karşılamak için yeni çözümler gerektirir. Grafen bu gelişmeler için umut verici bir malzeme olarak kabul edilmektedir. Grafenin yüksek iletkenliği, yüksek yüzey alanları ve mekanik esnekliği şarj edilebilir pillerde büyük ölçüde kullanılmaktadır. Modern dünyanın giderek artan enerji gereksinimleri, bilim insanlarını gerekli iyileştirmeler yolunda yeni sorunlara çözüm üretmeye itmiştir. Yenilenebilir enerji kaynakları, otomobiller gibi önemli sektörlerin ve verimli enerji depolama sistemlerinin ilgi odağı olmuştur. Enerji depolama uygulamaları, yeni enerji sistemleri ile elektrikli arabalar gibi enerji tasarruflu makineler arasında köprü görevi görür. Şimdiye kadar Lityum-iyon piller piyasadaki en yaygın ticari piller olmuştur. Bununla birlikte, sınırlı teorik kapasiteleri, yüksek maliyeti ve Li elementinin azlığı, bilim topluluğunu farklı seçenekler aramaya zorlar. Li-ion pillerin kapasitesinin artırılması, eski Li-S pillerin yeniden canlandırılması ve sodyum-iyon piller (SIB) gibi yeni teknolojilerin geliştirilmesi, araştırılmakta olan seçeneklerdir.

Grafen oksit, grafit kristalleri oksitlendiğinde elde edilen bir mono-atomik tabaka malzemesini ifade eder. Oksitlenme işlemini uygun kılan suda çözünme kabiliyeti nedeniyle ticari olarak temin edilebilen grafen, ender malzemelerden bir tanesidir. Bu makalede sudaki grafen oksit dispersiyonunun sentezi, özellikleri ve bazı uygulamalarından bahsedeceğiz.

Temel Bilimler Enstitüsü (IBS) Çok Boyutlu Karbon Malzemeleri Merkezindeki (CMCM) çalışmalar Grafen kaplamanın cam yüzeylerdeki korozyonu önlediğini göstermiştir.

Elmasın en sert doğal maddelerden biri olduğu uzun zamandır bilinen bir gerçek. Fakat elmasın bu sert karakterine karşın bir diğer özelliği grafen ile birleşince ortaya çıkan özelliği.