Nanoselüloz Sayesinde Elektronikler Ağaçta Yetişecek (!)

Hiç bir elektronik bileşeni birebir meyve üzere ağaçtan toplayabileceğinizi hayal etmiş miydiniz? Osaka Üniversitesi araştırmacılarının çalışmaları sonuç verebilirse, gelecekte nitekim 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 modülleri ağaçta yetiştireceğiz’


Selüloz, ahşaptan elde edilen doğal ve kolay elde edilen bir materyaldir. Selüloz nanolifleri (nanoselüloz), standart A4'ünkilere benzeri boyutlara sahip esnek nanoselüloz kağıdından (nanokağıt) katmanlar halinde üretilebiliyor. Aslında nanokağıtlar elektrik akımı iletmez lakin ısıl süreç ile iletken özellikler kazanması mümkün. Fakat ne yazık ki ısıya maruz kalma nano yapıyı da bozabilir.

Bu nedenle Okayama Üniversitesi araştırmacıları, nano ölçekten makro ölçeğe kadar kâğıdın yapılarına ziyan vermeden nano kâğıdı ısıtmalarına müsaade veren bir ısıl süreç süreci geliştirdiler. Çalışmanın sözcüsü ve müellifi Hirotaka Koga, mevzuya dair şunları söylüyor:

"Nanokağıt yarı iletkeninin kıymetli bir özelliği ayarlanabilir olmasıdır zira bu, aygıtların muhakkak 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 değerli 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 üzere gereçler 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 güç küçük bir ampulü yaktı. Araştırma sözcüsü Koga, "Gösterebildiğimiz yapı ve ayarlanabilirlik, nanomalzemelerin pratik aygıtlara dönüştürülmesi için ışık tutucu nitelikte. Çalışmalarımızın büsbütün bitki gereçlerinden yapılmış elektronik donanımlar üretebilmek için kıymetli bir adım olduğuna inanıyoruz” diyor.

Yani, gelecekte her ne kadar doğal ki fiilen ağaçtan elektronikler toplayamayacak olsak da büsbütün bitkisel gereçlerden üretilmiş elektronik donanımlardan yapılmış aygıtlar kullanmamız mümkün olabilir. Siz ne düşünüyorsunuz? Fikirlerinizi yorumlarda belirtmeyi lütfen unutmayın.