İsveç’te sadece bir atom kalınlığında platin kimyasal sensörler üretildi. Bu gelişmenin arkasında ise İsveç Göteburg’da bulunan Chalmers Teknik Üniversitesi var. Grafen ve siliken gibi malzemelerden üretilebilen, 2 boyutlu sayılan yüzeyler, bu sefer platinden elde edildi ve zehirli gazların tespitinde kullanılabilecek.
Platin, korozyona ve diğer dış etkenlere karşı en değerli malzemelerden birisi olmasının yanında, altından sonraki en değerli metaldir. Bu özelliği platini laboratuvar ortamlarında, elektrik devrelerinde, tıp ve dişçilik gibi bir çok alanda güvenilir bir yardımcı haline getirmiştir. Chalmers Teknik Üniversitesi’nden araştırmacılar, grafenden esinlenerek başlatılan çalışmada platinin bir kimyasal sensör olarak kullanılabileceğini ve aynı grafen gibi bir atom kalınlığında üretilebileceğini keşfetti.
Bir Atom Kalınlığında Platin Kimyasal Sensörler Nasıl Elde Edildi?
Advanced Material Interfaces üzerinden yararlanan makalede araştırmanın sonuçlarını açıklayan uzmanlar, zehirli gazları ppb bazında (milyar başına parça) tespit etmek için bir atom kalınlığındaki platinin kullanılabileceğini belirtiyor. Deneylerde platinin kimyasal ve elektriksel özellikleri sayesinde, elimizdeki mevcut cihazlarla tespit edilemeyen konsantrasyonlardaki zararlı gaz moleküllerini yakalamayı başardığı tespit edilmiş.
Araştırma ekibinin başındaki isim Kyung Ho Kim araştırmayı özetlerken bir atom kalınlığında 2 boyutlu üretilen platinin yeni bir malzeme gibi davrandığını ve bu yeni özelliklerden yararlandıklarını anlatıyor:
“Bu atomik ince metalin kimyasal ortama çok duyarlı olduğunu gördük. Gazlarla etkileşime girdiğinde elektrik direnci önemli ölçüde değişiyor.”
Kyung Ho Kim, Chalmers Teknik Üniversitesi Mikroteknoloji ve Nanobilim Bölümü’nde doktora sonrası çalışmalar yapmak üzere bulunuyor. Araştırmada kendisine eşlik eden, aynı laboratuvarı (Chalmers Üniversitesi Kuantum Cihaz Fiziği Laboratuvarı) paylaştığı Samuel Lara-Avila ilham kaynaklarının grafen olduğunu belirtiyor ve çalışmada platin kullanılmasına rağmen paladyum gibi bazı diğer materyallerin de benzer sonuçlar verebileceğini ekliyor.
Bir atom kalınlığında ki kimyasal sensörlerin çalışma prensibi ise elektriksel ve kimyasal özelliklerin birleşimine dayanıyor. Kısaca, 3-4 Ångström olarak belirtilen kalınlıktaki bu sensör, elektrikle yüklenerek havadaki yabancı partikülleri yakalayabilecek. Bir Ångström santimetrenin tam yüz milyonda birine denk geliyor. Hayal edebileceğimizden çok daha ince.
Bu kimyasal sensörle yakalanabilecek maddelerden biri benzen. İnsan vücuduna büyük zararı olmasına rağmen milyarda bir oranında soluduğumuz havada bulunabilecek benzen, kanserojen bir sıvıdır. Yakıt, temizlik ve boya endüstrilerinde yoğun miktarda kullanılan bu maddenin şu anki teknolojik tespit yöntemleriyle havadan tamamen arındırılması mümkün gözükmüyor. “Göz ardı edilebilecek” bir miktar bile vücutta birikerek kansere yol açabiliyor. Bu endüstrilerde havada bulunan kimyasal madde miktarını minimuma indirebilmek için, bilim insanlarının yeni çözümü hayat kurtarıcı olabilir.
