Grafen, atomun bal peteği örgülü yapılarından birine verilen ad olarak bilinir. Modern zamanda, grafen kumun yerini alarak daha hafif ve daha güçlü beton üretmekte kullanılmaktadır. Bu malzemeye olan talep, kumun verimli bir kaynak olmadığı göz önüne alındığında oldukça yüksektir. Rice Üniversitesi’ndeki bilim insanları, grafenin betonu sadece kumdan tasarrufa yardımcı olmakla kalmayıp, aynı zamanda daha hafif, daha güçlü ve dayanıklı hale getirebileceğini ortaya koymuştur. Grafen, tek bir karbon atomunun kalınlığında olmasına rağmen, inanılmaz derecede dayanıklı olduğu için bu “harika malzeme” betonun sertleştirilmesi için sıklıkla kullanılmaktadır.
Beton üç ana bileşenden oluşur: su, kum ve hepsini bir arada tutan çimento. Kum, batıulanan betonun en büyük bileşeni olup, modern toplumun betona olan talebi arttıkça kum madenciliği de artmıştır. Bu durum sadece kumun tükenmesine yol açmakla kalmayıp, aynı zamanda kaynakların tükenmesi riskini de taşımaktadır. Rice Üniversitesi kimyageri James Tour’un laboratuvarında gerçekleşen araştırma, “flaş Joule ısıtma” adı verilen bir teknik kullanarak grafen eldesine odaklanmıştır. Bu yöntem sayesinde, karbon açısından zengin temel malzeme, bir miktar elektrikle hızla aşırı ısıtılarak grafen pullarına dönüştürülmüştür.
Rice Üniversitesi tarafından yapılan araştırmalar, graffenin betonda kumun yerine kullanılması halinde betonun kuma göre yüzde 25 daha hafif ve yüzde 21 daha dayanıklı olduğunu göstermiştir. Grafen, hali hazırda pahalı bir materyal olduğundan bu yöntemin ticari olarak uygulanabilir olmadığını söylese de, bu deney alternatiflerin keşfi için umut vericidir. Grafen, gelecekte bataryalarda kullanılabilecek kadar güçlü ve elektrik tutma kapasitesine sahiptir. Ayrıca, pil teknolojisinde de bir devrim yaratabilecek kapasitede olduğu düşünülmektedir. Bataryaların daha uzun ömürlü olmasını, daha hızlı şarj olmasını ve daha yüksek kapasiteye sahip olmasını sağlayabilen grafen bataryaları konusunda Samsung ve Huawei gibi teknoloji şirketleri üzerinde çalışmalar yapmaktadır.
