Dünyada bilinen en ince madde olan grafenin eskisine oranla daha çok ışığı emmesini ve elektriğe dönüştürmesini sağlayacak yeni bir yol bulan İngiliz bilim adamları, internet ve diğer optik iletişimlerde süper hıza ulaşmanın yolunu açtı.
Aralarında Nobel ödüllü bilim adamları Andre Geim ile Kostya Novoselov'un da bulunduğu ekibin, Nature Communication dergisinde yayımladıkları çalışma, grafen maddesi ile metalik nano yapıları birleştirmek suretiyle grafenin emebileceği ışık miktarını 20 kat artırarak elektrik enerjisine çevirmenin mümkün olduğunu gösterdi.
Sadece bir atom kalınlığında olmasına karşın çelikten 100 kat daha sert bir çeşit karbon olan grafen hakkında daha önce yapılan araştırmalar, bu madde üstüne yerleştirilmiş iki birbirine yakın metalik kabloya ışık yansıtmak suretiyle elde edilen güneş pili ile elektrik elde etmenin mümkün olduğunu göstermişti.
Araştırmacılar, grafenin yapısındaki elektronların hareketliliği ile hızının yüksek olması sayesinde bu şekilde üretilen grafenli araçların hızının, internet kablolarında kullanılan iletişim hızından onlarca ve potansiyel olarak yüzlerce kat yüksek olabileceğini ortaya koymuşlardı.
Grafenin ışığı sadece yüzde 3 gibi çok düşük oranda emmesinin ve geri kalan ışığın ise elektrik enerjisi üretimine katkısının bulunmamasının, bu maddeden üretilen araçların verimini düşürdüğünü belirten araştırmacılar, bu sorunu, grafenden üretilen araçların gündelik hayatta kullanımının önündeki en büyük engel olarak gösteriyordu.
Ancak Novoselov'un başkanlığındaki ekip, İngiltere'deki Manchester ile Cambridge üniversitelerinin işbirliğiyle yaptıkları çalışmayla plazmonik nano yapılar adı verilen, büyüklükleri ancak molekül ile mikroskobik yapılar arasında kalan, çok küçük metalik yapıları grafenin üstüne özel olarak ayarlanmış bir şekilde yerleştirerek bu sorunu aşmanın yolunu buldu.
Plazmonik güçlendirme sayesinde grafenin alabileceği ışık miktarını, hızından hiçbir şey kaybetmeksizin 20 kat artırdıklarını belirten araştırmacılar, elde edilen verimin gelecekte daha da iyileştirilebileceğine dikkati çekti.
Geim ile birlikte grafen üzerine yaptıkları çalışmayla 2010 Nobel fizik ödülüne layık görülen Rusya doğumlu bilim adamı Novoselov yaptığı açıklamada, ''Dünyada önde gelen pek çok elektronik şirketi yeni nesil araçlarında grafenden yararlanmak istiyor. Yaptığımız çalışma grafenin şansını kesinlikle daha da artırdı'' diye konuştu.
Araştırmaya katılan bilim adamlarından, son derece küçük kablolar üzerinde çok büyük hızda bilgi aktarımı metodu olarak tanımlanan plazmonik uzmanı Alexander Grigorenko, ''Plazmonik nano yapıların grafenden yararlanılarak yapılan araçların verimini iyileştirmesini bekliyorduk, ancak verimdeki iyileşmelerin böylesi yüksek bir oranda olması bizim için hoş bir sürpriz oldu'' dedi.
Araştırmaya katılan bilim adamları arasında bulunan Cambridge Üniveristesi mühendislik bölümünden Andrea Ferrari de bulgularının, ışığın oluşturulması, kontrolü ve belirlenmesi yönündeki çalışmaları kapsayan fotonik bilimi ve ışığı yönlendiren ve kontrol eden elektronik araçların geliştirilmesi açısından grafen maddesinin büyük bir potansiyele sahip olduğunu gösterdiğini söyledi. Ferrari, grafenin kendine has optik ve elektronik özellikleriyle plazmonik nano yapılarla birleştirilmesinden büyük oranda yararlanmanın mümkün olduğunu sözlerine ekledi.
