Nanoselüloz Sayesinde Elektronikler Ağaçta Yetişecek (!)

Hiç bir elektronik bileşeni benzeyenmeyve benzeri ağaçtan toplayabileceğinizi hayal etmiş miydiniz? Osaka Üniversitesi araştırmacılarının çalışmaları sonuç verebilirse, gelecekte sahiden 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. Pekala bu ne demek?

‘Gelecekte elektronik kesimleri ağaçta yetiştireceğiz’

Selüloz, ahşaptan elde edilen doğal ve kolay elde edilen bir gereçtir. Selüloz nanolifleri (nanoselüloz), standart A4’ünkilere boyutlara sahip esnek nanoselüloz kağıdından (nanokağıt) katmanlar halinde üretilebiliyor. Aslında nanokağıtlar elektrik akımı iletmezfakat ısıl işlem ile iletken özellikler kazanması mümkün. Lakin 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, bahse dair şunları söylüyor:

“Nanokağıt yarı iletkeninin çok önemli bir özelliği ayarlanabilir olmasıdır zira bu, aygıtların belli uygulamalar için tasarlanmasına imkan tanır. Nano kâğıdın nano yapısını korumak için çok tesirli olan bir iyot süreci uyguladık. Bunu mekansal olarak denetimli kurutma ile birleştirmek, piroliz sürecinin tasarlanan yapıları çok önemli ölçüde bozmadığı ve seçilen sıcaklığın elektriksel özellikleri denetim etmek için kullanılabileceği manasına geliyordu.”

Araştırmacılar, makro seviyede 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 malzemeler kullanıldı. Bu da mümkün olan detay seviyesinin ne olabileceğinin yanı sıra ısıl sürecin 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 aygıtlara dönüştürülmesi için ışık tutucu nitelikte. Çalışmalarımızın tamamen bitki malzemelerinden yapılmış elektronik donanımlar üretebilmek için çok önemli bir adım olduğuna inanıyoruz” diyor.

Yani, gelecekte her ne kadar tabii ki fiilen ağaçtan elektronikler toplayamayacak olsak da tamamen bitkisel malzemelerden üretilmiş elektronik donanımlardan yapılmış aygıtlar kullanmamız mümkün olabilir. Siz ne düşünüyorsunuz? Niyetlerinizi yorumlarda belirtmeyi lütfen unutmayın.