Borofen Nedir

Yeni nesil için yeni bir malzeme olarak, tek atomlu bir bor tabakası olan “borofen” kimyagerlerin ve fizikçilerin dikkatini çekiyor. Grafenden daha güçlü ve esnek olan ve çeşitli özelliklere sahip olan borofenler katalitik kimyada devrim yaratabilir.

Borofen, bor madeninin, bir atomik tek tabaklısıdır yani borun iki boyutlu bir allotropudur ve aynı zamanda bor tabakası olarak da bilinir.  Kristal bir yapıdadır.

İlk olarak 1990 yılların ortalarında sadece bir teori olarak öne sürülen borofen kullanımı, 2015 yılına gelindiğinde farklı borofen yapıları deneysel olarak doğrulandı.

Grafenden daha güçlü ve esnek olan iki boyutlu materyal borofenin üretimiyle; sensörler, bataryalar ve katalitik kimyada çığır açılması bekleniyor.

Borofen ayrıca hafif ve çok reaktiftir, bu da onu pillerde metal iyonları depolamak için iyi bir aday yapar. Çin’deki Şiamen Üniversitesinden Wang, “Borofen, yüksek teorik kapasiteleri, mükemmel elektronik iletkenliği ve mükemmel iyon taşıma özellikleri nedeniyle lityum, sodyum ve magnezyum iyon piller için umut verici bir anot malzemesidir” dedi.

Bor Madeniyle Üretilen Süper Teknolojik Madde Borofen

Borofen ile tanışılmadan önce, süper güçlü, tek atom inceliğine sahip karbon malzeme grafene mucize gözüyle bakılıyordu. Borular, toplar ve diğer şekiller oluşturulabilen ve elektrik iletme özelliğine sahip olan grafen, materyal geliştirmeye kendini adamış bilim insanlarının el üstünde tuttuğu bir maddeydi.

Avrupa Birliği, grafen üzerine oluşturulacak her türlü endüstri kurulunu desteklemek amacıyla 1 milyar euroluk kaynak ayırmıştı.

Grafen tabanlı projeleri hayata geçirmeden önce, diğer atomlarla benzer bir yapı oluşturup oluşturamayacakları yönünde denemeler yapmaya başlayan araştırmacılar, tek atom kalınlığındaki katmanında farklı kristal yapılar oluşturabilen ve bordan yapılan borofeni keşfettiler.

İlk olarak 205 yılında özel bir yöntemle sentezlenebilen borofende bulunan bor atımları, 4’lü ve 5’li olarak bağlanıp özel desenler oluşturuyor, bu sayede kendine has özellikler kazanıyordu.

Borofen ve Grafen Arasındaki Fark

Borofen, grafenden; daha esnek ve daha güçlü olmasıyla öne çıkıyor. Aynı zamanda borofen, grafene göre hem elektrik hem de ısı iletiminde daha kullanışlı bir malzemedir.

Borofen, yapısı itibariyle süper iletim özelliğine sahip, aynı zamanda grafene göre daha hafif ve oldukça reaktif bir maddedir. Bu özelliği sayesinde elektron depolama işlemi için de kullanabilen borofen özellikle; lityum, sodyum ve magnezyum iyon bataryalar için oldukça işlevli bir anottur.

Borofen Özellikleri

Borofen, hidrojen yakalama ve tutmak konusunda oldukça performanslı bir materyal olarak dikkat çekiyor, ağırlığının % 15’ine kadar hidrojen tutabiliyor. Hidrojen atımlarını, hidrojen iyonlarına çevirme işlemi sırasında katalizör görevi de yapan borofen, su tabanlı enerji sistemlerinde de yeni bir çağın habercisi gibi duruyor. Borofen özelliklerini maddeler halinde inceleyecek olursak:

  • Klasik kovalent bağları dışında metalik benzeri çok merkezli bağları olan kristal yapılara sahiptir.
  • Yüksek mukavemeti vardır.
  • Reaktif bir madde olması sayesinde matris ile kovalent bağlanabilir.
  • Ultra yüksek hidrojen depolama özelliği sahiptir.
  • Kristal yapısı sayesinde yüksek sıcaklıkta süper iletkenlik özelliği vardır.

 Borofen Kullanım Alanları

Borofenin bu kadar öne çıkmasının sebebi; geniş kullanım alanları oldu. Elektrokimyacılar, borofenin yeni nesil, daha güçlü lityum-iyon bataryalarda anot görevi görebileceğine, kimyacılar ise katalizör olarak becerilerine hayran kalmış durumda.

Çin’deki Şiamen Üniversitesi’nde yapılan bir araştırmada; borofen materyalinin; süper hızlı kuantum bilgisayarlardan, pillere, transistörlerden dokunmatik ekranlara kadar birçok kullanım alanında “ grafen maddesinin yerini alacak bir malzeme olabileceğini ortaya koydu.

Borofen kullanım alanları şunlardır:

  • Daha güçlü ve hafif bataryalar
  • Esnek elektronikler, süper kapasitörler
  • Biyomedikal alanındaki araçlarda kullanılan elektronik ve optik devreler
  • Biyosensör
  • Sıcaklık yönetim sistemleri
  • Yeni nesil giyilebilir araçlar
  • Kuantum bilgisayarlar ( Hafif olması ve az yer kaplamasından dolayı tercih sebebi )
  • Nanokompozit malzemeler üretiminde
  • Yüksek esneklik özelliği sayesinde uzay uygulamalarında kullanılmaktadır.
  • Elektrikli araba aküleri

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here