Hiç bir elektronik bileşeni aynı meyve gibi ağaçtan toplayabileceğinizi hayal etmiş miydiniz? Osaka Üniversitesi araştırmacılarının çalışmaları sonuç verebilirse, gelecekte gerçekten elektronik donanım bileşenlerini ‘ağaçlarda yetiştirebileceğiz’.
Tokyo ve Kyushu Üniversiteleri ile birlikte Okayama Üniversitesi, hem 3 boyutlu yapıların nano-mikro-makro ölçekli tasarlanabilir hem de elektriksel özelliklerinin ayarlanabilir olduğu, yarı iletken bir nanoselüloz kağıt geliştirdiler. Peki bu ne demek?
‘Gelecekte elektronik parçaları ağaçta yetiştireceğiz’
Selüloz, ahşaptan elde edilen doğal ve kolay elde edilen bir malzemedir. Selüloz nanolifleri (nanoselüloz), standart A4'ünkilere benzer boyutlara sahip esnek nanoselüloz kağıdından (nanokağıt) tabakalar halinde üretilebiliyor. Aslında nanokağıtlar elektrik akımı iletmez ama ısıl işlem ile iletken özellikler kazanması mümkün. Ancak ne yazık ki ısıya maruz kalma nano yapıyı da bozabilir.
Bu nedenle Okayama Üniversitesi araştırmacıları, nano ölçekten makro ölçeğe kadar kâğıdın yapılarına zarar vermeden nano kâğıdı ısıtmalarına izin veren bir ısıl işlem süreci geliştirdiler. Çalışmanın sözcüsü ve yazarı Hirotaka Koga, konuya dair şunları söylüyor:
"Nanokağıt yarı iletkeninin önemli bir özelliği ayarlanabilir olmasıdır çünkü bu, cihazların belirli uygulamalar için tasarlanmasına olanak tanır. Nano kâğıdın nano yapısını korumak için çok etkili olan bir iyot işlemi uyguladık. Bunu mekansal olarak kontrollü kurutma ile birleştirmek, piroliz işleminin tasarlanan yapıları önemli ölçüde bozmadığı ve seçilen sıcaklığın elektriksel özellikleri kontrol etmek için kullanılabileceği anlamına geliyordu."
Araştırmacılar, makro düzeyde nanokağıdın esnekliğine örnekler sağlamak için origami (kağıt katlama) ve kirigami (kağıt kesme) tekniklerini kullandılar. Deneyde kağıttan katlanmış bir kuş ve kutu, kağıttan kesilmiş bir elma ve kar tanesi gibi materyaller kullanıldı. Bu da mümkün olan ayrıntı düzeyinin ne olabileceğinin yanı sıra ısıl işlemin neden olduğu hasarın minimuma indirgendiğini gösterdi.
Üretilen yarı iletken nanokağıt, bir glikoz biyoyakıt hücresinde bir elektrot olarak kullanıldı ve üretilen enerji küçük bir ampulü yaktı. Araştırma sözcüsü Koga, "Gösterebildiğimiz yapı ve ayarlanabilirlik, nanomalzemelerin pratik cihazlara dönüştürülmesi için ışık tutucu nitelikte. Çalışmalarımızın tamamen bitki materyallerinden yapılmış elektronik donanımlar üretebilmek için önemli bir adım olduğuna inanıyoruz” diyor.
Yani, gelecekte her ne kadar tabii ki fiilen ağaçtan elektronikler toplayamayacak olsak da tamamen bitkisel materyallerden üretilmiş elektronik donanımlardan yapılmış cihazlar kullanmamız mümkün olabilir. Siz ne düşünüyorsunuz? Düşüncelerinizi yorumlarda belirtmeyi lütfen unutmayın.