Singapur Ulusal Universitesi'nden (NUS) bilim insanları, daha once imkansız olduğu duşunulen bir materyal yaratmayı başardı. Dunyanın ilk tek tabakalı şekilsiz filmi, bir atom kalınlığındaki bir materyal. Tek katmanlı şekilsiz karbonun (MAC) keşfiyle birlikte atomların şekilsiz katı cisimlerde tam olarak nasıl dizildiğine dair yıllardır suren tartışma da nihayete erebilir.
Calışma, NUS Malzeme Bilimleri ve Muhendislik Bolumu Başkanı Profesor Barbaros Ozyilmaz'ın yonetiminde yurutuldu. Malzemeyi oluşturan ve ozelliklerini calışan ekip, malzemenin olası uygulama alanlarını da araştırdı. Atomsal cozunum goruntuleme Japonya ve Cin'den bilim insanları tarafından yapılırken teorik simulasyonlar ABD'deki Vanderbilt Universitesi'nden bilim insanları tarafından geliştirildi.
Profesor Ozyılmaz, MAC ile birlikte tamamen şekilsiz malzemelerin tek atomik katmanlarda kararlı ve serbest olabileceğini kanıtladıklarını soyluyor. Şekilsiz malzemelerin teknolojik oneminin yuksek olmasına rağmen temel bilimler acısından yetersiz kavrandığına dikkat ceken Ozyılmaz, araştırmayla birlikte atomların şekilsiz malzemelerde nasıl dizildiğinin ortaya cıkarılacağını belirtiyor. Bilim insanı, bu gelişmenin pillerde, yarı iletkenlerde, filmlerde ve daha bircok uygulamaya ticari olarak da uygulanabileceğine dikkat cekiyor.
Şekilsiz malzeme calışmalarında iki karşıt grup bulunuyor. Birinci grup, malzemelerin tamamen duzensiz, rastgele yapılardan oluşabileceğini duşunuyor. Diğer grupsa, her zaman icin rastgele duzensizlik tarafından cevrelenmiş nanometre boyutlarında bir duzen olduğunu iddia ediyor.
[h=2]Yeni film plastik gibi deforme olabiliyor[/h]
Yeni MAC sentezi, ikinci argumandan yana gibi gorunuyor. Araştırmacılar, nanometre boyutlarında gerilmiş ve bozulmuş altıgen şeklinde karbon halkaları parcaları gozlemlediler. Bu parcalar arasındaysa rastgele duzensizlik keşfettiler. Boylece MAC filmleri 5, 7 ve 8 elemanlı halkalar da iceriyordu.
MAC filmi, atomik boyutlardaki bir bulutun icine giren karbon iceren bir oncu gazın lazerle yakılması sonucu sentezlendi. Bu, karbon onculerini herhangi bir katmanın yuzeyine carptığında hayli reaktif ve enerjik bir ture donuşturerek MAC filmi uretmelerini sağladı.
Duzensiz atomik yapısına rağmen, MAC'nin daha onceki tek katmanlı malzemelerden farklı ozelliklere sahip olduğu belirtiliyor. Bunlardan birisi, MAC'nin plastik bir bicimde deforme olabilmesi. Boylece MAC'ler, esnetilerek başka duzensiz şekiller haline gelebiliyor ve o şekilde kalabiliyor. Bunu yapabilen başka bir tek katmanlı malzeme bulunmuyor. MAC ayrıca altın, bakır ve paslanmaz celik gibi katmanların uzerinde de gelişebiliyor.

Bilim insanları MAC'nin cift boyutlu filmlere gore cok daha sağlam ve ucuz olacağını belirtiyorlar. MAC'nin uretildiği lazerli sentez de şu anda sanayide yaygın bir şekilde kullanılıyor.