Skip to content Skip to navigation

Grafen Çok Sağlam Bir Malzeme Olmasına Rağmen Neden Grafit Çok Kırılgandır?

Dr. Tuba Sarıgül
23/11/2015 - 11:58

Karbon, atomlarının birbirlerine farklı şekillerde bağlanması sonucu özellikleri birbirinden çok farklı yapılar oluşturur. Örneğin kurşun kalemlerde kullanılan grafit yumuşak ve kırılgan bir malzemeyken, elmas dünyadaki doğal olarak bulunan en sert malzemelerden biridir.

Grafen karbon atomlarının birbirlerine altıgen oluşturacak şekilde (yapıları bal peteğine benzetilebilir) bağlanmaları sonucu oluşur ve tek atom kalınlığında bir malzemedir. Ancak aynı kalınlıktaki çelikten yaklaşık 200 kat daha güçlüdür. Grafit ise grafen katmanlarının bir araya gelmesiyle oluşur.

Bir malzemenin sağlamlığı atomlarının birbirlerine ne kadar güçlü bir şekilde bağlı olduğuyla ilişkilidir. Katı malzemelerde atomlar birbirlerine düzenli olarak tekrar eden yapılar oluşturacak şekilde bağlıdır ve bu yapı kristal örgü olarak isimlendirilir. Elmasta üç boyutlu kristal örgüyü oluşturan karbon atomları arasındaki bağlar çok kuvvetlidir. Grafitte ise, iki boyutlu grafen yapısını oluşturan atomlar birbirlerine kuvvetli bir şekilde bağlı olmalarına rağmen, grafen katmanlarını birbirine bağlayan karbon atomları arasındaki etkileşimler zayıftır. Yani grafitin yapısındaki karbon atomları arasında, farklı iki etkileşim olduğu söylenebilir. Grafitte, iki boyutlu grafen yapısındaki karbon atomları arasındaki mesafe (1,418 x 10-10 metre), grafen katmanlarını birbirine bağlayan karbon atomları arasındaki mesafeden (3,347 x 10-10 metre) daha kısadır. Bu durum grafitin fiziksel özelliklerindeki farklılığın nedenidir. Dolayısıyla grafiti oluşturan grafen katmanları birbirinden kolayca ayrılabilir.

İlgili İçerikler

Kimya

Motorlu araçların atmosfere bıraktığı egzoz dumanının çevreye ve sağlığa zarar vermemesi için katalitik dönüştürücüler kullanılıyor. Benzinli ve dizel motorlu araçların temel bir parçası olan bu sistemler, motordan çıkan karbonmonoksiti (CO), hidrokarbonları (karbon ve hidrojenden oluşan bileşikleri) ve azot oksitleri (NxOy); azot gazı (N2), karbondioksit (CO2) ve su buharına dönüştürüyor. 

Kimya

Maddenin yapı taşları olan atomların kimyasal tepkimeler sonucunda bir araya gelerek molekülleri oluşturdukları çok uzun zamandır...

Kimya

TÜBİTAK Bursa Test ve Analiz Laboratuvarı (BUTAL), bilim ve teknolojinin hızla geliştiği ve değiştiği günümüzde, gençlerin test ve analizin hayatımıza kattıkları konusundaki farkındalıklarını hayal güçlerini kullanarak geliştirmeleri amacıyla ”Hayalimdeki Laboratuvar” konulu bir resim yarışması düzenliyor.

Kimya

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde Türkiye’nin farklı yüksekliklerdeki üç ilinde suyun kaynama noktasını karşılaştırıyoruz.

Kimya

Nobel Kimya Ödülü’nün 2017 yılı sahipleri Jacques Dubochet, Joachim Frank ve Richard Henderson oldu. Araştırmacıların, biyomoleküllerin yapılarının yüksek çözünürlükte belirlenmesine imkân veren kiroelektron mikroskobi yöntemine yaptıkları önemli katkılardan dolayı ödüle layık görüldükleri açıklandı.

Kimya

Deniz ya da okyanus köpüğü olarak adlandırılan...

Kimya

Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu’nda çalışan bir grup araştırmacı kendini onaran kauçuk üretti.

Kimya

Paket lastikleri kauçuktan üretilir. Çok eski zamanlardan beri insanlar tarafından kullanılan bir malzeme olan kauçuğun elastik, suya ve ısıya karşı yalıtım sağlayan, yumuşak ve uzun ömürlü bir malzeme olması nedeniyle günümüzde de çok geniş bir kullanım alanı var.

Kimya

Pigmentler boya, tekstil, kozmetik, yiyecek gibi maddelerin renklendirilmesinde kullanılan bileşiklerdir. Bu maddeler çoğunlukla suda çözünmez.

Kimya

Normalde çok fazla hissedilmeyen açık hava basıncının etkisini bir deneyle gözlemleyelim.