Nanoselüloz Yardımıyla Elektronikler Ağaçta Yetişecek (!)

Hiçbir elektronik bileşeni aynı meyve şeklinde ağaçtan toplayabileceğinizi hayal etmiş miydiniz? Osaka Üniversitesi araştırmacılarının emekleri netice verebilirse, gelecekte hakkaten elektronik donanım bileşenlerini ‘ağaçlarda yetiştirebileceğiz’.

Tokyo ve Kyushu Üniversiteleri ile beraber 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 edilmiş organik ve kolay elde edilmiş bir malzemedir. Selüloz nanolifleri (nanoselüloz), standart A4’ünkilere benzer boyutlara haiz esnek nanoselüloz kağıdından (nanokağıt) tabakalar halinde üretilebiliyor. Aslına bakarsak nanokağıtlar elektrik akımı iletmez fakat ısıl işlem ile iletken özellikler kazanması mümkün. Sadece ne yazık ki ısıya maruz kalma nano yapıyı da bozabilir.

Bu yüzden Okayama Üniversitesi araştırmacıları, nano ölçekten makro ölçeğe kadar kâğıdın yapılarına zarar vermeden nano kâğıdı ısıtmalarına müsaade eden bir ısıl işlem süreci geliştirdiler. Çalışmanın sözcüsü ve yazarı Hirotaka Koga, mevzuya dair şunları söylüyor:

“Nanokağıt yarı iletkeninin mühim bir özelliği ayarlanabilir olmasıdır bundan dolayı bu, cihazların belirli uygulamalar için tasarlanmasına olanak tanır. Nano kâğıdın nano yapısını korumak için fazlaca etkili olan bir iyot işlemi uyguladık. Bunu mekansal olarak kontrollü kurutma ile birleştirmek, piroliz işleminin tasarlanan yapıları mühim seviyede bozmadığı ve seçilen sıcaklığın elektriksel özellikleri denetlemek 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 şeklinde materyaller kullanıldı. Bu da mümkün olan detay 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 ufak bir ampulü yaktı. Araştırma sözcüsü Koga, “Gösterebildiğimiz yapı ve ayarlanabilirlik, nanomalzemelerin ergonomik cihazlara dönüştürülmesi için ışık tutucu özellikte. Çalışmalarımızın tamamen nebat materyallerinden yapılmış elektronik donanımlar üretebilmek için mühim bir adım olduğuna inanıyoruz” diyor.

Şu demek oluyor ki, gelecekte her ne kadar doğal 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 ihmal etmeyin.