Ne nedir :

arkadasfan

arkadasfan Yazdı...



Nano teknoloji nedir, nano teknoloji nerelerde kullanılır, nano teknoloji özet, nano teknoloji kulla

12 Aralık 2014 Bu içerik 3.374 kez okundu.


Nano Teknoloji
Nanoteknoloji, maddenin atomik, moleküler ve supramoleküler seviyede kontrolüdür. Nanoteknolojinin ayrıca bugün moleküler nanoteknoloji olarak bahsedilen en eski ve yaygın tanımı, tam olarak ‘makroölçek ürünlerinin imalatı için atomların ve moleküllerin kontrolünün belirli bir amacı’nı ifade etmektedir. Nanoteknolojinin daha genel tanımı sonradan National Nanotechnology Initiative tarafından yapılmıştır. National Nanotechnology Initiative, nanoteknolijiyi ‘en az bir boyutunun büyüklüğü 1’den 100 nanometreye kadar olan maddenin kontrolu’ olarak tanımlar. Bu tanım şu gerçeği gösteriyor ki; kuantum mekaniği etkileri bu kuantum-alan ölçeğinde önemlidir. Bu yüzden tanım belirli bir teknolojik amaçtan çok, verilen büyüklük sınırının altında oluşan maddenin özel niteliklerini ele alan tüm teknoloji ve araştırma türlerini kapsayan bir araştırma kategorisine dönüştü. Bu yüzden “nanoteknolojileri”nin ve “nanoölçek teknolojileri”nin çoğul formunun ‘ortak özelliği büyüklük olan geniş bir dizi araştırma ve uygulamalar’ı ifade ettiğine sıkça rastlanılır. Potansiyel uygulamaların (endüstriyel ve askeri dahil) çeşitliliği yüzünden devletler nanoteknoloji araştırmaları için milyarlarca dolar yatırım yaptı. National Nanotechnology Initiative dolayısıyla ABD 3.7 milyar dolar yatırım yaptı. Avrupa Birliği 1.2 milyar dolar ve Japonya 750 milyon dolar yatırım yaptı. Nanoteknoloji büyüklükle tanımlandığı için yer bilimi, organik kimya, moleküler biyoloji, yarı iletken fiziği, mikro fabrikasyon gibi bilim alanlarını içerir ve doğal olarak çok geniştir. İlgili araştırma ve uygulamalar da aynı şekilde çeşitlidirler. Atomik olmayan aygıt fiziğinin uzantılarından temelleri moleküler kendinden montaj olan tamamen yeni yaklaşımlara, nanoölçekteki boyutlarıyla yeni materyaller geliştirmekten atomik ölçekteki maddenin direkt kontrolüne kadar çeşitlilik gösterirler.

Bugünlerde bilim adamları nanoteknolojinin olası sonuçları üzerinde tartışıyorlar. Nanoteknoloji ilaç, elektronik, biyomalzeme ve enerji üretiminde olduğu gibi geniş uygulama yelpazesiyle birçok araç ve madde yaratabilir. Diğer yandan, nanoteknoloji her yeni teknolojinin yarattığı sorunların çoğunu yaratabilir; bunlara zehirlilik, nanomaddelerin çevresel etkisi ve bunların küresel ekonomiye olası etkisi ve çeşitli kıyamet günü senaryoları şüpheleri gibi kaygılar örnek verilebilir. Bu kaygılar savunma grupları ve hükümet arasında nanoteknoloji için özel bir düzenlemenin garanti olup olmadığı konusunda tartışmaya neden oldu.

Tarihi
Nanoteknolojiyi besleyen ilk kavramlar, ünlü fizikçi Richard Feynman tarafından atomların direkt kontrolü aracılığıyla bir sentezin olasılığından bahsettiği konuşması There's Plenty of Room at the Bottom sırasında tartışılmıştır. “Nanoteknoloji” terimi ilk kez 1974’te Norio Taniguchi tarafından kullanılmıştır. Yine de çok bilinmiyordu.Comparison of Nanomaterials SizesFeyman’ın kavramlarından etkilenen K. Eric Drexler, “nanoteknoloji” terimini bağımsız olarak 1986’da kitabı Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology’de kullanmıştır. Bu kitap, hem kendinin hem diğer kestirilmiş karmaşıklık maddelerinin atomik kontrol ile bir kopyasını oluşturabilecek nano-ölçek çevirici fikrini öne sürmüştür. Drexler ayrıca 1986’da nanoteknoloji kavramları ve sonuçları hakkında toplum bilinci oluşturmak için The Foresight Institute (Öngörü Enstitüsü) ‘nü kurmuştur.

Bu şekilde, 1980lerde nanoteknolojinin bilim dalı olarak ortaya çıkması, teorik ve kamu işlerinin birleşmesiyle olmuştur. Bu birleşim, nanoteknoloji için ve maddenin atomik kontrolüne biraz daha dikkat çeken yüksek görünürlüklü deneysel gelişmeler için kavramsal bir çerçeve geliştirmiş ve yaygınlaştırmıştır.

Örneğin; 1981’de tarama tünelleme mikroskobunun icadı atom ve bağların daha önce yapılandan farklı bir şekilde görüntülenmesini sağlamıştır, ve 1989’da atomların kontrolünde başarılı bir şekilde kullanılmıştır. IBM Zurich Research Laboratory’da mikroskobu geliştiren Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer 1986’da Fizik dalında Nobel Ödülü aldı. Ayrıca Binnig, Quate ve Gerber o yıl analog atomsal kuvvet mikroskobunu bulmuştur.Buckminsterfullerene C60, also known as the buckyball, is a representative member of thecarbon structures known asfullerenes. Members of the fullerene family are a major subject of research falling under the nanotechnology umbrella.Fulerinler 1985’te birlikte Kimya dalında Nobel Ödülü kazanan Harry Kroto, Richard Smalley, ve Robert Curl tarafından keşfedilmiştir. C60 ilk başta nanoteknoloji olarak tanımlanmamıştır; bu terim, nano-ölçek elektroniği ve araçları için olası uygulamalar öneren ilgili grafen tüpleri (karbon nanotüpleri veya Bucky tüpleri) ile daha sonraki çalışmaya ilişkin kullanılmıştır.

2000li yılların başında, biriken alan hem anlaşmazlığa hem ilerlemeye sebep olan bilimsel, siyasi ve ticari dikkati arttırdı. Anlaşmazlıklar, Royal Society’nin nanoteknoloji hakkındaki raporu tarafından ispat edilen nanoteknoloji tanımları ve olası sonuçlarına ilişkin ortaya çıkmıştır. Moleküler nanoteknoloji taraftarları tarafından planlanan uygulamaların uygulanılabilirliğine ilişkin karşı görüşler ortaya atıldı. Bu tartışmalar 2001 ve 2003 yılında Drexler ve Smalley arasında bir kamu tartışmasında doruk noktasına ulaşmıştır.

Bu sırada, nano-ölçek teknolojilerindeki gelişmelere dayanan ürünlerin ticarileşmesi başladı. Bu ürünler nanomateryallerin dökme uygulamalarıyla sınırlıdır ve maddenin atomik kontrolünü içermemektedir. Bazı örnekler; gümüş nanoparçacıkların anti-bakteriyel bir madde ve nanoparçacık temelli şeffaf güneş kremleri olarak kullanılması, ve karbon nanotüplerin leke tutmaz tekstil ürünleri için kullanılması için Gümüş Nano platformu içermektedir.

Devletler, ABD’ de nanoteknolojinin büyüklüğe dayalı tanımını formülize eden ve nano-ölçek araştırmaları üzerine fon kuran National Nanotechnology Initiative ile başlayarak nanoteknoloji araştırmalarını desteklemeye ve finanse etmeye başladılar.

2000li yılların ortalarına doğru yeni ve bilimsel ilgi gelişmeye başladı. Maddenin atomik hassas kontrolü üzerine odaklanan, ayrıca var olan ve tasarlanmış kapasiteler, amaçlar ve uygulamaları tartışan nanoteknoloji yol haritaları üretmek için projeler ortaya çıktı.

Temel Kavramlar

Nanoteknoloji, fonksiyonel sistemlerin moleküler ölçekte mühendisliğidir. Bu, güncel çalışmayı ve daha gelişmiş kavramları içerir. Orijinal anlamıyla nanoteknoloji, bugün tam ve yüksek performanslı ürünler yapmak için geliştirilen araçlar ve teknikleri kullanarak maddeleri aşağıdan yukarıya oluşturmada tahmini gücü ifade eder.

Bir nanometre (nm), metrenin milyarda biri, ya da 10-9 katıdır. Tipik karbon-karbon bağ uzunluğu, ya da bir moleküldeki atomların arasındaki boşluk 0.12–0.15 nm arasında değişiklik gösterir, ve bir DNA çift sarmalı yaklaşık 2 nm çapa sahiptir. Diğer yandan, en küçük hücresel yaşam formları, Mikoplazma familyasının bakterileri, yaklaşık 200 nm uzunluğundadır. Genel kabul ile, ABD’deki National Nanotechnology Initiative tarafından kullanılan tanımın ardınca nanoteknoloji 1’den 100’e ölçü aralığı olarak alınmaktadır. Daha düşük limit atomların boyutu tarafından belirlenmektedir (hidrojen, yaklaşık bir nm çapın çeyreği kadar olan en küçük atomlara sahiptir.) çünkü nanoteknoloji aygıtlarını atom ve moleküllerden inşa etmek zorundadır. Üst limit aşağı yukarı rastlantısal ama yaklaşık olarak daha geniş yapılarda gözlemlenmeyen olayların belirgin hale gelmeye başladığı ve nano aygıtta yararlanılabildiği boyuttur. Bu yeni olaylar, nanoteknolojiyi eşdeğer makroskobik aygıtın sadece küçültülmüş versiyonları olan aygıtlardan farklı kılar. Böyle aygıtlar daha büyük ölçektedir ve mikroteknoloji tanımı altındadır.

Bu ölçeği başka bir bağlama koyarsak, bir nanometrenin boyutunun bir metreye oranı bir bilyenin boyutunun dünyaya oranıyla aynıdır. Diğer bir deyişle, bir nanometre ortalama bir adamın tıraş makinesini yüzüne yaklaştırdığı zamanda uzayan sakal miktarıdır.

Nanoteknolojide iki ana yaklaşım kullanılmaktadır. “Aşağıdan yukarı” yaklaşımında; aygıt ve materyaller, moleküler tanıma ilkeleri ile kendilerini kimyasal olarak bir araya getiren moleküler bileşenlerden oluşturulur. “Yukarıdan aşağı” yaklaşımında, nano-nesneler atomik-düzey kontrolü olmayan daha büyük oluşumlardan oluşturulur.

Nanoelektronik, nanomekanik, nanofotonik ve nanoiyonik gibi fizik alanları, nanoteknolojinin temel bilimsel kurulumunun sağlanması için son birkaç on yıllık periyotlarda oluşmuştur.

Daha Büyükten Daha Küçüğe: Materyaller Bakış Açısı
Sistemin büyüklüğü azaldıkça bazı olaylar belirgin hale gelmektedir. Bu olaylar kuantum mekanik etkilerini olduğu gibi istatistiksel mekanik etkileri de içerir; örneğin, katı maddenin elektronik özelliklerinin parçacık büyüklüğündeki çok büyük azalmalar ile değiştirildiği “kuantum boyut etkisi”. Bu etki makro boyutlardan mikro boyutlara gitmeyle ortaya çıkmaz. Bununla beraber, nanometre aralığına (genellikle 100 nanometre aralık ya da daha az) ulaşıldığında kuantum etkileri daha büyük hale gelebilir. Buna kuantum alanı denir. Ek olarak, makroskobik sistemlere nazaran birçok fiziksel (mekanik, elektriksel, optik, vb.) özellikler değişir. Materyallerin mekanik, termal ve katalitik özelliklerini değiştiren oranı yükselten yüzey alanındaki artış buna bir örnektir. Nano-ölçekteki difüzyon ve reaksiyonlar, hızlı iyon taşımalı nanoaygıtlar ve nano-yapı materyalleri genellikle nanoiyonikler olarak tanımlanır. Nanosistemlerin mekanik özellikleri nanomekanik araştırmalarının ilgi alanıdır. Nanomateryalleirn katalitik faaliyeti ayrıca biyomateryaller ile etkileşimlerinde olası riskler oluşturur. Nano-ölçeğe düşürülen materyaller, eşsiz uygulamalara olanak vererek, makro-ölçekte gösterdiği özelliklere nazaran farklı özellikler gösterebilir. Örneğin; opak maddeler şeffaf hale gelebilir (bakır); kararlı maddeler yanıcı hale gelebilir (alüminyum); çözünmeyen maddeler çözünür hale gelebilir (altın). Altın gibi normal ölçeklerde kimyasal olarak inert olan bir madde, nano-ölçekte potansiyel kimyasal katalizör işlevi görebilir. Nanoteknolojiye ilginin çoğu maddenin nano-ölçekte gösterdiği kuantum ve yüzey olaylarından kaynaklanmaktadır.

Basitten Karmaşığa: Moleküler Bakış Açısı

Modern sentetik kimya, küçük moleküllerin hemen her yapıya hazırlanmasının mümkün olduğu bir noktaya ulaşmıştır. Bu yöntemler, tıbbi ürünler veya ticari polimerler gibi birçok yararlı kimyasalı üretmede kullanılır. Bu kapasite, bu tür kontrolü bir sonraki daha geniş seviyeye genişletme, bu tek molekülleri iyi tanımlanmış bir biçimde düzenlenen birçok molekülden oluşan supramoleküler birleşime dönüştürme yolları arama, sorusunu gündeme getirir.

Bu yaklaşımlar, aşağıdan yukarı yaklaşımıyla kendilerini otomatik olarak yararlı biçimlere dönüştürmek için moleküler öz toplanma ve/veya supramoleküler kimyayı kullanır. Moleküler tanıma kavramı özellikler önemlidir: moleküller kovalent olmayan moleküller arası güçler nedeniyle belirli bir konfigürasyon veya düzenleme tercih edilsin diye moleküller tasarlanabilir. Watson-Crick temel eşleşmesi kuralları, tek bir tabakaya hedef alınan bir enzimin belirliliği ya da proteinin kendisinin belirli bir katlanmasının da olduğu gibi, bunun da direkt sonucudur. Bu şekilde, iki ya da daha fazla bileşen, daha karmaşık ve kullanışlı bir bütün yapsınlar diye birbirlerini tamamlayıcı ve karşılıklı çekici olmaları için tasarlanabilir.

Böyle yukarıdan aşağı yaklaşımlar, paralel olarak aygıtlar üretebilme kapasitesine sahip olmalıdır ve yukarıdan aşağı yöntemlerden daha ucuz olmalıdır, ama istenilen birleşimin boyutu ve karmaşıklığı arttıkça potansiyel olarak mahvolabilir. Birçok yararlı yapılar karmaşık ve termodinamik olarak mümkün olmayan atom düzenlemeleri gerektirir. Bununla beraber, biyolojide moleküler tanıma temelli öz birleşmenin birçok örneği vardır, en önemlileri Watson-Crick baz eşleşmesi ve enzim-tabaka etkileşimleridir. Nanoteknoloji için sorun, bu prensiplerin doğal olanlara ek olarak yeni yapılar yapmak için de kullanılabilip kullanılamamasıdır.

Moleküler Nanoteknoloji: Uzun Vadeli Görüş

Moleküler nanoteknoloji (moleküler üretim), moleküler ölçekte çalışan tasarlanmış nanosistemleri (nano-ölçek makinelerini) ifade eder. Moleküler nanoteknoloji, özellikle mekanosentez prensiplerini kullanarak atom istenilen yapı ve aygıtı atom atom üretebilen bir makine olan moleküler çevirici ile ilişkilendirilir. Verimli nanosistemler bağlamında üretimin, karbon nanotüpleri ve nanoparçacıklar gibi nanomateryalleri üretmekte kullanılan geleneksel teknolojilerle alakası yoktur ve açık bir şekilde ayırt edilmelidir.

Nanoteknoloji” terimi Erik Drexler (Norio Taniguchi tarafından daha önce kullanıldığını bilmiyordu.) tarafından bağımsız olarak dile kazandırıldığında ve yaygınlaştırıldığında, moleküler makine sistemlerine dayalı gelecekte olabilecek bir üretim teknolojisi anlamına gelmekteydi. Önerme şöyleydi: Geleneksel makine birleşenlerinin moleküler ölçek biyolojik analojilerinin moleküler makineleri örneklemesi mümkündü. Biyolojide bulunan sayısız örnek sayesinde, gelişmiş ve davranışsal olarak optimize edilmiş biyolojik makineler üretilebildiği bilinmektedir.

Umuluyor ki nanoteknolojideki gelişmeler diğer verileri, belki de biyobenzetim prensiplerini kullanarak olası yapılar oluşturacak. Bununla beraber, Drexler ve diğer araştırmacılar, gelişmiş nanoteknolojinin, belki de ilk başta biyobenzetim veriler tarafından gerçekleştirilmesine rağmen, tamamen makine yapım ilkelerine dayalı olması gerektiğini öne sürmektedir. Yani nanoteknoloji; programlanabilir, konumsal birleşimin atomik spesifikasyonunu sağlayacak bu bileşenlerin (örneğin; dişliler, motorlar ve yapısal üyeler) mekanik fonksiyonelliğine dayalı üretim teknolojisi olmalıdır. Örnek tasarımların fizik ve teknik performansı, Drexler’in Nanosistemler kitabında analiz edilmiştir.

Genel olarak, aygıtları atomik ölçekte birleştirmek çok zordur. Çünkü birisi benzer boyut ve dirençteki diğer atomlar üzerine atomlar yerleştirmek zorundadır. Carlo Montemagno tarafından öne sürülen diğer bir görüşe göre, gelecek nanosistemler silikon teknolojinin ve biyolojik moleküler makinelerin karışımı olacak. Richard Smalley, tek moleküllerin mekanik olarak kontrolündeki zorluklar nedeniyle mekanosentezlerin imkansız olduğunu ileri sürmüştür.

Biyolojinin açık olarak moleküler makine sistemlerinin mümkün olduğunu göstermesine rağmen, bugün biyolojik olmayan moleküler makineler onların sadece başlangıç aşamasıdır. Biyolojik olmayan moleküler makineler üzerine araştırmaların liderleri Dr. Alex Zettl ve onun Lawrence Berkeley Laboratuarları ve UC Berkeley’deki arkadaşlarıdır. Hareketi değişen voltajla masaüstünden kontrol edilen en az üç farklı moleküler aygıt geliştirmişlerdir: bir nanotüp nanomotor, bir moleküler uyarıcı ve bir nanoelektromekanik gevşeme osilatörü.

Ho ve Lee tarafından 1999’da Cornell Üniversitesi’nde konumsal birleşimin mümkün olduğunu gösteren bir deney yapılmıştır. Tek karbon monoksit molekülünü (CO) düz gümüş kristal üzerinde bulunan tek demir atomuna (Fe) doğru hareket ettirmek için bir tarama tünelleme mikroskobu kullanmışlardır, ve voltaj uygulayarak CO’yu Fe’ye kimyasal olarak bağlamışlardır.

Nanomateryaller

Nanomateryaller alanı, nano-ölçek boyutlarından kaynaklanan eşsiz özelliklere sahip materyaller üzerine çalışan ya da bu materyalleri geliştiren alt alanlar içerir.

•Arayüz ve kolloid bilimi, nanoteknolojide yararlı olabilecek karbon nanotüpü, diğer fulerinler, çeşitli nanoparçacıklar ve nanorodlar gibi birçok materyal oluşturmuştur. Hızlı iyon taşımalı nanomateryallerayrıca nanoiyonik ve nanoelektronikle alakalıdır.

•Nano-ölçek nateryaller ayrıca yığın uygulamalar için de kullanılabilir. Nanoteknolojinin en güncel ticari uygulamaları bu türdür.

•Bu materyallerin medikal uygulamalarda kullanımında ilerleme kaydedilmiştir.

•Nanopillar gibi nano-ölçek materyalleri bazen geleneksel silikon güneş pillerinin maliyetiyle çatışan güneş pillerinde kullanılır.

•Ekran teknolojisi, aydınlanma, güneş pilleri ve biyolojik görüntüleme gibi ürünlerin gelecek neslinde kullanılacak yarı iletken nanoparçacıkları kapsayan uygulamaların gelişmesi.


Aşağıdan Yukarı Yaklaşımları

Bunlar daha küçük bileşenleri daha karmaşık birleşimlere dönüştürme yolları ararlar.

•DNA nanoteknolojisi DNA’dan ve diğer nükleik asitlerden iyi tanımlanmış yapılar oluşturmak için Watson-Crick baz (temel) eşleştirmesinin spesifikliğini kullanır.

•Klasik kimyasal sentez (inorganik ve organik sentez) alanından gelen yaklaşımlar ayrıca iyi tanımlanmış şekilleri olan moleküller tasarlamayı amaçlar.

•Daha genel olarak, moleküler öz-birleşim, tek moleküllü bileşenlerin otomatik olarak kendilerini bazı yararlı biçimlere dönüştürmelerine sebep olmak için supramoleküler kimya ve özellikle moleküler tanıma kavramlarını kullanmaya çalışır.

•Atomik kuvvet mikroskobu uçları, daldırma uçlu nano yazıcı denilen süreçte istenilen bir modelde yüzey üzerine bir kimyasal yerleştirmek için yazma kafası nano-ölçeği olarak kullanılabilir.

Yukarıdan Aşağı Yaklaşımları

Bu yaklaşımlar, birleşimlerini oluşturmak için daha büyük aygıtları kullanarak daha küçük aygıtlar meydana getirmeye çalışır.

•Mikroişlemci üretimi için geleneksel katı hal silikon yöntemlerinden türeyen birçok teknoloji, şimdi 100 nm’den küçük özellikler yaratma kapasitesine sahiptir, ki bu da nanoteknoloji tanımı altında incelenebilir. Piyasadaki dev manyetodirenç temelli hard diskler, atomik tabaka çökeltme teknikleri gibi bu tanıma uyar. Peter Grünberg ve Albert Fert 2007’de spintronik alanına katkılarından ve dev manyetodirençi keşfetmelerinden dolayı fizik alanında Nobel Ödülü almışlardır.

•Katı hal teknikleri, mikroelektromekanik sistemler (MEMS) ile alakalı nanoelektromekanik sistemler ya da NEMS olarak bilinen aygıtlar yapmak için de kullanılabilir.

•Odaklanmış iyon demetleri, materyali direk olarak ortadan kaldırabilir ya da uygun öncül gazlar aynı zamanda uygulandığında madde çökeltebilir. Örneğin; iletim elektron mikroskobunda analiz için maddenin alt 100 nm bölümünü oluşturmak için düzenli olarak bu teknik kullanılır.

•Atomik kuvvet mikroskobu uçları, bir direnç oluşturmak için nano-ölçek “yazma başlığı” olarak kullanılabilir. Daha sonra bunu, yukarıdan aşağı yönteminde maddeyi ortadan kaldırmak için bir aşındırma aşaması takip edilir.

Fonksiyonel Yaklaşımlar

Bu yaklaşımlar, nasıl birleştiklerine dikkat etmeden istenilen işlevsellikte bileşenler geliştirmeye çalışır.

•Moleküler ölçek elektroniği yararlı elektronik özelliklerine sahip moleküller geliştirmeye çalışır. Bu moleküller, o zaman nanoelektronik aygıtta tek moleküllü bileşenler olarak kullanılabilir.

•Sentetik kimyasal yöntemler ayrıca nano arabadaki gibi sentetik moleküler motorlar yapmada kullanılabilir.

Biyobenzeşimsel Yaklaşımlar

•Biyonik veya biyomimikri; doğada bulunan biyolojik yöntemleri veya sistemleri, modern teknoloji ve mühendislik sistemlerinin tasarımı ve çalışmalarına uygulamayı amaçlar. Biyo ineralizm, çalışılan sistemlere bir örnektir.

•Biyonanoteknoloji; virüslerin ve lipid birleşimlerin kullanımını da içermekle birlikte nanoteknoloji uygulamaları için biyomoleküllerin kullanımıdır. Nanoselüloz potensiyel bir yığın-ölçek uygulamadır

Teorik Yaklaşımlar

Bu alt alanlar nanoteknolojinin hangi buluşları yapabileceğini tahmin etmeye çalışır, ya da araştırmanın ilerleyebileceği bir süreç öne sürmeye çalışır. Bu alt alanlar; böyle buluşların nasıl yapılabildiği detaylarından çok nanoteknolojinin toplumsal sonuçlarına önem vererek nanoteknolojinin genel görünümüne odaklanır.

•Moleküler nanoteknoloji, iyi şekilde kontrollü ve belirleyici yollarla tek moleküllerin kontrolünü içeren, önerilen bir yaklaşımdır. Bu, diğer alt alanlara göre daha teoriktir, ve önerdiği tekniklerin çoğu güncel kapasitelerin ötesindedir.

•Nanorobotik, nano-ölçekte çalışan bazı işlevselliğin kendi kendine yeten makinelerine odaklanır. Tıpta nanorebotik’i uygulamak için umutlar vardır, ama böyle aygıtların bazı dezavantajları yüzünden böyle bir şeyi yapmak kolay olmayabilir. Bununla beraber, gelecek ticari uygulamalara yönelik yeni nanoüretim aygıtları ile ilgili patentler sayesinde çığır açıcı materyaller ve yöntemlerde ilerleme kaydedilmiştir. Bu da ilgili nanobiyoelektronik kavramların kullanımı ile nanorobotlara doğru bir gelişmeye sürekli yardımcı olur.

•Üretici nanosistemler, diğer nanosistemlerin hassas parçalarını üreten karmaşık naosistemler olacak “nanosistem sistemleri”dir. Bunların yeni nano-ölçek oluşturma özelliklerini kullanmalarına gerek yoktur, ama üretimin temellerinin iyi anlamış olması gerekir. Maddenin ayrık (atomik) doğası ve üstel gelişme ihtimali nedeniyle, bu aşama diğer bir sanayi devriminin temeli olarak görülmektedir. ABD’deki National Nanotechnology Initiative’in mimarlarından biri olan Mihail Roco, Sanayi Devrimi’nin teknik ilerlemesine paralel gözüken dört nanoteknoloji durumu öne sürmüştür. Bunlar pasif nanoyapılardan aktif nanoaygıtlara, karmaşık nanomakinelere ve tamamen üretici nanosistemlere doğru ilerleyen durumlardır.

•Programlanabilir madde, özellikleri bilgi bilimi ve madde bilimi füzyonu ile dıştan, tersinden ve kolayca kontrol edilebilen materyaller tasarlamaya çalışır.

•Nanoteknoloji teriminin yaygınlığı ve medya yansıması nedeniyle, picoteknoloji ve femtoteknoloji kelimeleri nadiren ve informal olarak kullanılmalarına rağmen nanoteknolojinin benzeri olarak kullanılmaktadır.


Araçlar ve Teknikler

Birkaç önemli modern gelişme vardır. Atomik kuvvet mikroskobu ve Taramalı Tünelleme Mikroskobu, nanoteknolojiyi başlatan tarama sondalarının ilk versiyonlarıdır. Başka taramalı sondalı mikroskopi türleri de vardır. Kavramsal olarak Marvin Minsky tarafından 1961’de geliştirilen taramalı eşodaklı mikroskoba ve Calvin Quate ve arkadaşları tarafından 1970lerde geliştirilen taramalı akustik mikroskoba benzemesine rağmen, daha yeni taramalı sondalı mikroskoplar çözünürlüğe sahiptir. Çünkü bunlar, sesin ve ışığın dalga boyu tarafından kısıtlanmamaktadır.

Taramalı sondanın ucu nanoyapıların kontrolü (konumsal birleşim denilen aşama) için de kullanılabilir. Rostislav Lapshin tarafından öne sürülen özellik odaklı tarama yöntemi, bu nanokontrolleri otomatik şekilde uygulamanın umut vaat eden bir yolu gibi gözükmektedir. Bununla birlikte, bu yol mikroskobun düşük tarama hızı nedeniyle hala yavaş bir süreçtir.

Optik litografi, X-ray litografi, daldırma kalem nanolitografi, elektron ışın litografi veya nanodamga litografi gibi çeşitli nanolitografi teknikleri de geliştirildi. Litografi, yığın maddenin büyüklüğünün nano-ölçek biçime azaltıldığı bir yukarıdan aşağı üretim tekniğidir.

Bir diğer nanoteknolojik teknikler grubu; nanotüpleirn ve nanotellerin üretiminde kullanılan teknikleri, derin ultraviyole litografi, elektron ışın litografi, odaklanmış iyon demeti işleme, nanodamga litografi, atomik tabaka çökeltme, ve moleküler buhar biriktirme tekniklerini, ve di-blok eşpolimerlerini çalıştıran moleküler özbirleşim teknikleri gibi yarı iletken üretiminde kullanılan teknikleri içerir. Bu tekniklerin öncüleri nanoteknolojik dönemin önünü çekmişlerdir. Ayrıca nanoteknoloji araştırmalarının sonuçları olan ve sadece nanoteknoloji yaratmak amacı ile oluşturulan tekniklerin değil, bilimsel gelişmelerin uzantılarıdır.

Yukarıdan aşağı yaklaşımı, imal edilmiş maddelerin yapıldığı gibi, nanoaygıtların aşamalarla parça parça üretilmesi gerektiğini öngörür. Taramalı sondalı mikroskop nanomateryallerin sentezi ve tanımı için önemli bir tekniktir. Atomik kuvvet mikroskopları ve taramalı tünelleme mikroskopları yüzeyleri incelemek ve atomları hareket ettirmek için kullanılabilir. Bu mikroskoplar için farklı uçlar tasarlanarak, kendiliğinden kurulan yapılara yön vermek ve yüzeylerde yapılar oluşturmak için kullanılabilirler. Örneğin; özellik odaklı taramalı yaklaşım kullanılarak taramalı sondalı mikroskop tekniği ile atom veya moleküller hareket ettirilebilir. Şu anda, bu toplu üretim için çok pahalı ve zaman alıcı bir şeydir, ama laboratuar deneyleri için çok uygundur.

Aşağıdan yukarı teknikleri, yukarıdan aşağının aksine, adım adım daha büyük yapılar oluşturur. Bu teknikler; kimyasal sentez, öz toplanma ve konumsal toplanmayı içerir. Dual kutuplaşma interferometri kendinden monteli ince filmlerin tanımı için uygun bir araçtır. Aşağıdan yukarı yaklaşımının bir diğer çeşidi moleküler ışın epitaksisidir. Bell Telephone Laboratuarları’ndaki John R. Arthur, Alfred Y. Cho, ve Art C. Gossard gibi araştırmacılar, 1960ların sonlarında ve 1970lerde moleküler ışın epitaksisini bir araştırma aracı olarak uyguladılar ve geliştirdiler. Moleküler ışın epitaksisi tarafından yapılan örnekler, kesirli kuantum Hall etkisinin keşfinin anahtarıdır. Kesirli kuantum Hall etkisi için 1998’de fizik alanında Nobel Ödülü verilmiştir. Moleküler ışın epitaksisi, bilim adamlarının atomların atomik olarak hassas tabakalarından vazgeçip karmaşık yapılar oluşturmalarını sağlar. Moleküler ışın epitaksi ayrıca yarı iletkenler üzerine araştırmalar için önemlidir. Ayrıca yeni oluşan spintronik için aygıtlar ve örnekler yapmak için yaygın bir şekilde kullanılır.

Bununla beraber, hassas nanomateryallere dayalı yeni terapik ürünler (örneğin; strese duyarlı taşıyıcı kesecikler) gelişmektedir ve bazı ülkelerde çoktan insan kullanımı için onaylanmıştır.


Uygulamalar

21 Ağustos 2008’de Project on Emerging Nanotechnology (Yeni Gelişen Nanoteknoloji üzerine Proje)’ nin tahminlerine göre 800’den fazla nanoteknolojik ürün halka açıktır. Haftada 3-4 kez yenileri piyasaya sürülmektedir. Bu proje bütün ürünleri halka açık online bir database üzerinde listeler. Çoğu uygulama “birinci nesil” pasif nanomateryallerin kullanımına sınırlıdır. Bu pasif nanomateryaller; güneş kremi, kozmetik, yüzey kaplama ve bazı yiyecek ürünlerindeki titanyum oksidi içerir. Ayrıca gecko tape üretmek için kullanılan Carbon allotropları; yiyecek paketlemede, giyim, dezenfektanlar ve ev aletlerindeki gümüş; kozmetik ve güneş kremindeki çinko oksit; ve yakıt katalizörü olarak seryum oksit de bu nanomateryallere örnektir.

Daha ileri uygulamalar tenis topunun daha uzun dayanmasını, golf topunun daha düz uçmasını, ve bowling topunun daha dayanıklı olmasını ve daha sert yüzeye sahip olmasını sağlar. Pantolonlar ve çoraplarda da daha uzun süre dayanmaları ve yazın insanları serin tutmaları için nanoteknoloji kullanılır. Bandajlarda yaraları çabuk iyileştirmeleri için gümüş parçacıkları kullanılır. Arabalar da nanomateryallerle üretilmektedir, bu sayede gelecekte daha az metal ve yakıta ihtiyaç duyabilirler. Video oyun konsolları ve kişisel bilgisayarlar nanoteknoloji sayesinde daha ucuz, daha hızlı hale gelebilir ve daha çok hafızaya sahip olabilir. Nanoteknoloji var olan tıbbi uygulamaların evde ve pratisyen hekimin ofisi gibi yerlerde daha ucuz ve daha kolay kullanılmasını sağlayabilir.

The National Science Foundation (ABD’deki en büyük nanoteknoloji araştırma merkezlerinden biri), nanoteknoloji alanını çalışması için araştırmacı David Berube’yi finansal olarak desteklemiştir. David Berube’nin bulguları, Nano-Hype: The Truth Behind the Nanotechnology Buzz (Nano-Aldatmacası: Nanoteknoloji Vızıltısının Arkasındaki Gerçek) adlı monografide yayınlanmıştır. Bu çalışmanın sonuçlarına göre nanoteknoloji olarak satılan şeylerin çoğu aslında basit maddeler biliminin yeniden önümüze koyulmuş halidir. Bu durum; nanoteknoloji endüstrisinin sadece nanotüpler, nanoteller satmak üzerine kurulu olmasına neden olmaktadır ve büyük hacimlerde düşük marj ürünler satan çok az satıcının kalmasıyla sonuçlanacaktır. Nano-ölçek bileşenlerin gerçek kontrol ve düzenlenmesini gerektiren daha ileri uygulamalar daha ileri araştırmalar beklemektedir. ‘Nano’ terimi ile etiketlenen teknolojiler, bazen moleküler üretim tasarılarındaki türlerin en kararlı ve dönüştürülebilir amaçlarından çok uzak düşmekte ya da çok az alakalı olmaktadır. Buna rağmen nanoteknoloji terimi bu fikirleri ifade etmektedir. Berube’ye göre; daha iddialı ve öngörülü çalışmanın dönüştürücü olasılıklarına olan ilgiye bakmaksızın, terimin girişimciler ve bilim adamları tarafından fon biriktirmek için kullanmasından dolayı “nano kabarcık” oluşma tehlikesi oluşabilir ya da oluşmakta olabilir.

One of the major applications of nanotechnology is in the area of nanoelectronics with MOSFET's being made of small nanowires ~10 nm in length. Here is a simulation of such a nanowire.


Sonuçlar

İlgili alanı, nanotoksikoloji araştırması tarafından öne sürüldüğüne göre, nanomateryallerin kullanımının ve endüstriyel-ölçek üretiminin insan sağlığı ve çevre üzerindeki etkileridir. Bu nedenlerden dolayı bazı gruplar nanoteknolojinin devlet tarafından düzenlenmesini savunur. Diğerleri, fazla düzenlemenin, gerekli yeniliklerin gelişmesini ve bilimsel araştırmaları engelleyeceğini savunmaktadır. Kamu sağlık araştırma kuruluşları, örneğin National Institute for Occupational Safety and Health (Ulusal İş ve Güvenliği ve Sağlık Kuruluşu), nanoparçacıklara maruz kalmaktan kaynaklanan olası sağlık etkileri üzerine araştırma yapmaktadırlar.


Bazı nanoparçacıkların istenmeyen sonuçları olabilir. Araştırmacılar, çoraplarda ayak kokusunu azaltmak için kullanılan bakteriyostatik gümüş parçacıkların yıkayınca bırakıldığını keşfetmişlerdir. O zaman bu parçacıklar atık suyun içinde kalır ve doğal ekosistemin, tarlaların ve atık arıtma işleminin önemli parçaları olan bakterilere zarar verebilir.

ABD’de ve Birleşik Krallık’ta Center for Nanotechnology in Society (Toplum Nanoteknoloji Merkezi) tarafından gerçekleştirilen risk algısı üzerine kamu müzakerelerine göre katılımcılar nanoteknolojinin sağlık uygulamalarından çok enerji uygulamaları hakkında daha pozitiftiler. Sağlık uygulamaları fiyat ve ulaşılabilirlik gibi etik ve ahlaki ikilemler ortaya çıkarmaktadır.

Woodrow Wilson Center’ın Project on Emerging Nanotechnologies (Yeni Gelişen Nanoteknoloji üzerine Proje)’ in yöneticisi David Rejeski gibi bilim adamları; başarılı ticarileştirmenin yeterli gözetim, risk araştırma stratejisi ve kamu katılımına bağlı olduğunu doğrulamışlardır. Berkeley, Kaliforniya ABD’de nanoteknoloji işleyişini düzenleyen tek şehirdir. Cambridge, Massachussets 2008’de benzer bir yasa çıkarmayı düşündü, ancak sonunda reddetti. Hem nanoteknoloji uygulamaları hem araştırmalarıyla alakalı olarak nanoteknolojinin garantisi tartışmaya açıktır. Devlet nanoteknoloji düzenlemeleri olmadan, olası zararlar için özel sigortanın ulaşılabilirliği sorumlulukların tamamen devletleştirilmemesini sağlamak için gerekli görülmektedir.

Sağlık ve Çevre Endişeleri


Nanofiberler; uçak kanadından tenis raketine kadar değişik ürünlerde ve bazı alanlarda kullanılmaktadır. Uçuşan nanoparçacıkları ve nanofiberleri içine çekmek fibröz gibi birçok akciğer hastalığına sebep olabilir. Araştırmacılar; deney fareleri nanoparçacıkları içine soluduğunda bu parçacıkların beyine ve akciğere yerleştiğini, ve bunun da stres tepkisi ve iltihaplanma için biyo-işaretlerde önemli artışa sebep olduğunu bulmuşlardır. Ayrıca nanoparçacıklar tüysüz farelerde oksidatif stres yoluyla cilt yaşlanmasını tetikler.

UCLA’s School of Public Health’te gerçekleştirilen iki yıllık çalışmanın sonuçlarına göre, nano-titanyum dioksit tüketen laboratuar faresinde; kanser, kalp rahatsızlığı, nörolojik rahatsızlık ve yaşlanma gibi insan için ölümcül olan durumlara sebep olacak şekilde DNA ve kromozom hasarı görülmüştür.

Nature Nanotechnology’de son zamanlarda yayınlanan bir çalışmaya, karbon nanotüplerinin bazı formlarının -nanoteknoloji devriminin tipik bir örneği- eğer yeterli sayıda solunursa asbest kadar zararlı olabileceğini öne sürmüştür. İskoçya Edinburgh Institute of Occupational Medicine (Meslek Hekimliği Enstitüsü)’nde çalışan ve karbon nanotüpleri hakkındaki makaleye katkıda bulunan Anthony Seaton’a göre “Biliyoruz ki bunların bazılarının mezotelyoma neden olabilir. Bu yüzden bu tür materyaller çok dikkatli işlenmelidir. Devletlerden gelecek olan belirli bir düzenlemenin yokluğunda, Paull ve Lyons (2008) yiyeceklerde nanoparçacıkların kullanılmaması için çağrıda bulunmuşlardır. Bir gazete makalesi boya fabrikasındaki işçilerin ciddi akciğer kanserine yakalandıklarını ve akciğerlerinde nanoparçacıkların bulunduğunu bildirmiştir.

Düzenleme

Nanoteknoloji ile ilgili daha sıkı düzenlemelerin gerekmesi, insan sağlığına ve nanoreknolojinin güvenlik riskleriyle alakalı tartışmalar ile birlikte ortaya çıkmıştır. Nanoteknoloji düzenlemelerinden kimin sorumlu olduğu konusunda çok büyük bir tartışma vardır. Bazı düzenleme kurumları, bugünlerde nanoteknolojiyi var olan düzenlemeler üzerine “ekleyerek” bazı nanoteknoloji ürünlerini ve süreçlerini (değişik derecelerde) kapsamaktadır - bu düzenlemelerde açık bir şekilde boşluklar vardır. David (2008), bu eksikliklerle baş etme aşamalarını açıklayan düzenleyici bir yol haritası öne sürmüştür.

Nanoparçacıkların ve nanotüplerin piyasaya sürülmesiyle alakalı riskleri kontrol eden ve değerlendiren bir düzenleyici sistemin eksikliği konusunda endişelenen yetkililer; deli dana hastalığı, talidomit, genetiği değiştirilmiş yiyecek, nükleer enerji, üreme teknolojileri, biyoteknoloji, ve asbest ile paralel gitmektedirler. Woodrow Wilson Center’ın Project on Emerging Nanotechnologies (Yeni Gelişen Nanoteknoloji üzerine Proje) ’in baş bilim danışmanı Dr. Andrew Maynard, insan sağlığı ve güvenli araştırma için yetersiz fon olduğu kararına varmıştır. Sonuç olarak, nanoteknolojiyle ilişkilendirilen güvenlik riskleri ve insan sağlığı ilgili sınırlı bir anlayış vardır. Sonuç itibariyle, bazı akademikler, ihtiyatlılık ilkesinin daha sıkı uygulanması için çağrıda bulunmuşlardır. Bu ilke; gecikmiş pazarlama onayı, geliştirilmiş etiketleme ve bazı nanoteknoloji formlarıyla ilişkili ek güvenlik veri kalkınma gerekliliklerini içermektedir.

The Royal Society raporu; imha, yok etme ve geri dönüşüm sırasında nanotüplerin veya nanoparçacıkların açığa çıkma riski olduğunu tespit etmiştir. Ayrıca bu rapor; genişletilmiş üretici sorumluluk sistemi altına düşen ürünlerin üreticilerinin bu maddelerin insan ve çevreye zararlarının nasıl minimuma indirileceğini belirten prosedürler yayınlaması gerektiğini önermektedir. Sorumlu yaşam döngüsü düzenlemesinin zorluklarını belirten the Institute for Food and Agricultural Standarts (Gıda ve Tarım Standartları Enstitüsü), nanoteknoloji araştırmaları ve gelişmeleri için standartların tüketici, çalışan ve çevresel standartlar ile entegre edilmesi gerektiğini öne sürmüştür. Ayrıca sivil toplum örgütlerinin ve diğer vatandaş gruplarının bu standartların gelişmesinde önemli bir rol oynadığını öne sürmüştür.

The Center for Nanotechnology in Society (Toplum Nanoteknoloji Merkezi), insanların nanoteknolojiye farklı tepkiler gösterdiklerini ortaya çıkarmıştır. Tepkiler uygulamaya bağlıdır –kamu müzakerelerindeki katılımcılar nanoteknolojinin sağlıktan çok enerji için kullanımına karşı daha pozitiftiler. Bu da nano düzenlemeleri isteğinde bulunan herhangi bir halk teknoloji sektörüyle farklılık gösterebilir.

Kaynakça
^ Goodman, R.P.; Schaap, I.A.T.; Tardin, C.F.; Erben, C.M.; Berry, R.M.; Schmidt, C.F.; Turberfield, A.J. (9 December 2005). "Rapid chiral assembly of rigid DNA building blocks for molecular nanofabrication". Science 310 (5754): 1661–1665. Bibcode2005Sci...310.1661G. doi:10.1126/science.1120367. ISSN 0036-8075. PMID 16339440.
^ Wireless nanocrystals efficiently radiate visible light
K: wiki

* * * * *

Nano teknoloji nedir?


Nano nano metrik bir sistemin içinde bir ölçü birimi olarak kullanılır ve milyarda bir anlamına gelmektedir. "Nano" kelimesi Yunancadan ve Latinceden alınmış bir sözcüktür ve anlamı cüce demektir [nano teknoloji]

Nano bilim ve nano teknolojinin tam manasıyla bir tanımı bulunmamakla birlikte genel görüşe göre 1-100 nanometre boyutlarda maddelerin anlaşılması, kontrol edilmesi ve atomsal seviyede değiştirilip işlevsel hale getirilmesi olarakta tanımlanabilir.

nano teknoloji ölçü olarak nanometre adı verilen(kısa şekli nm) bir ölçme birimini kullanılır. Her bir ölçüde 1 milyar nm vardır. Her bir nm sadece üç ile 5 atom genişliğindedir yani ortalama bir insan saç kalınlığından yaklaşık 40,000 kez daha küçüktür.

Nano teknoloji nerlerde kullanılır?

1- malzeme ve imalat Sektörü

2- Nano Elektronik ve Bilgisayar Teknolojileri

3- Tıp ve Sağlık Sektörü

4- Havacılık ve uzay Araştırmaları

5- Çevre ve Enerji

6- Bioteknoloji ve Tarım

nano teknoloji günümüzde ki hedefleri nelerdir?

1- Molekülleri ve atomları değiştirerek yeni, ideal, önceden planlanmış maddeler üretmek.

2- Moleküllerin önceden planlanmış şekilde kendi kendilerini çoğaltmasını sağlamak.

3- Moore yasasının ön gördüğünden daha hızlı bir ilerlemeye erişebilmek.

4- Canlı ve cansızların bir arada ki işlevselliğini arttırmak.

Nano teknolojinin faydaları nelerdir?

Nano teknoloji sayesinde daha az yer kaplayan, daha az enerji harcayan ürünler daha az maliyetle daha fazla üretilebilmektedir.

Sözlükte Nano teknoloji ne anlama gelmektedir?

Madde atomik veya moleküler boyutta incelenerek yepyeni özelliklerinin açığa çıkarılması.


* * *
Nano teknoloji

1974 yılında Tokyo Üniversitesinde Norio Taniguchi tarafından ortaya atılan nanoteknoloji mevcut teknolojilerin daha ileri düzeyde duyarlılık ve küçültülmesine dayalı olarak hızla ortaya çıkan teknolojilerdir. Gelecekte bu teknoloji muhtemelen Moleküler Nanoteknolojisi (MNT) adıyla nano büyüklüğündeki boyutlarıyla yapı makineleri ve mekanizmalarını da içerecektir.Nanoteknoloji ölçü olarak nanometre adı verilen(kısa şekli nm) bir ölçme birimini kullanılır. Her bir ölçüde 1 milyar nm vardır. Her bir nm sadece üç ile 5 atom genişliğindedir yani ortalama bir insan saç kalınlığından yaklaşık 40,000 kez daha küçüktür.

Natoteknolojinin bir yönü de süper küçük bilgisayarlar (bakteri büyüklüğünde) ya da milyarlarca dizüstü bilgisayar gücünde küp şeker büyüklügünde süper bilgisayarlar yada günümüzün bilgisayarlarindan trilyonlarca daha güçlü belirli bir büyüklükte masaüstü modelleri gibi nano boyutunda yapılabilmesidir.

Nanoteknolojinin yüksek potansiyeli Kuantum fiziğinin kanunları sayesinde açığa çıkmakdatır. Bu aşamada ve nano ölçülerde kuantum fizik yasaları devreye girer ve optik, elektronik, manyetik depolama, hesaplama, katalist ve diger alanlarda yeni uygulamalara olanak sağlar.

Nanoteknolojisi genellikle genel-amaçlı teknoloji olarak adlandırılır. Çünkü gerçeklestirildiği zaman nanoteknoloji neredeyse bütün sektörlerde ve toplumun her alanında önemli bir yeri olacaktır. Daha iyi yapılmış, daha uzun süre dayanan, daha temiz, güvenli ve akıllı ürünleri evde, iletişimde, tıpta, ulaşımda, tarım ve endüstrinin her alanında kullanabileceğiz.

İnsan vücudunda dolaşarak kanser hücrelerini yayılmadan bulup yok eden tibbi bir araç düşünün; ya da çelikten çok daha hafif ama ondan on kat daha güçlü materyali gözünüzde canlandırın.

Neden nanoteknolojisi duyarlı kullanılmalı? Elektrik veya bilgisayarlar gibi nanoteknoloji de hayatımızın her aşamasında daha iyi olanaklar sunacak. Fakat her yeni teknolojinin olduğu gibi nanoteknolojinin de iki yönlü kullanımı var, yani ticari kullanımı ve askeri alanda nanoteknoloji sayesinde çok daha güçlü silahlar ve gözetleme araçları yapılabilecek. Bu yüzden nanoteknoloji insanlar için yararları ile birlikte aynı zamanda bazı riskleride getirmektedir.



Nanoteknolojinin önemli yanlarından biri de sadece daha iyi ürünler değil, aynı zamanda daha gelismişmiş üretim araçları sunmasıdır. Bir bilgisayar veri dosyalarını kopyalayabilir mi? Özellikle de çok düşük bir maliyetde yada ücretsiz olarak istediğiniz kadar kopya yapabilirsiniz. İşte nanoteknolojide aynı bilgisayar örneğinde olduğu gibi herhangi bir şeyi üretmeyi aynı dosyaların kopyalanması kadar kolay ve ucuz hale getirebiliyor. Bu yüzden nanoteknoloji bir çoğuna göre bir sonraki sanayi devrimi olarak adlandırılmaktadır.

Nanoteknoloji sadece çok düşük maliyetle birçok yüksek kalitede ürünün yapılmasına olanak saglamayacak, aynı zamanda düşük maliyette ve aynı yüksek hızda yeni nano fabrikalarının da yapılmasını sağlayacaktır. Nano teknolojisisin hızla artan bir teknoloji olarak adlandırılmasının nedeni kendi üretim araçlarını yeniden üretebilme yeteneğidir.

Nanoteknoloji; daha hızlı, düşük maliyetli ve temiz üretim sistemi getirmektedir. Üretim araçları katlanarak yeniden üretilebilecektir, böylece birkaç hafta içersinde birkaç nano fabrikası milyarlarca fabrikayı üretecektir. Bu bir devrimsel, yenilikçi, güçlü ve potansiyel olarak da çok tehlikeli- ya da faydalı bir teknolojidir.

Tüm bu gelişmeler ne kadar kısa zamanda gerçekleşebilir?
Genel tahminler bunun 20 ila 30 yıl arasında, hatta daha da geç olabileceği yönündedir. Fakat optik, nano litografi, mekanik kimya ve 3D prototip teknolojileri konusundaki kaydedilen hızlı ilerlemeler bu süreyi kısaltabilir. Burada önemli olan sadece böyle bir gelişmenin ne kadar kısa bir zamanda yapılabileceği değil aynı zamanda bizim bu yeni teknojiye ne kadar hazır olabileceğimizdir.

Belki kendimize aşağıdaki sorulardan bazılarını sorduğumuzda bu konuyu daha iyi algılayabiliriz.Bu teknolojiye kim sahip olacak?
Bu çok sınırlı mı olacak yoksa herkes erişebilecek mi?
Fakir ve zengin arasındaki farki kapatmak için ne yapacak?
Tehlikeli silahlar nasil kontrol altina alinacak ve tehlikeli kisilerin eline geçmesi engellenecek? Bu soruların çogu 10 yıl önce ortaya atılmasına rağmen hala pek bir cevap bulmuş gibi görünmüyor.

Bu teknolojinin ne zaman hayata geçirileceğini tam olarak söylemek zor, bunun bir nedeni de gizli askeri veya endüstriyel geliştirme programlarının normal bir vatandaşın bilgisi dışında ve büyük bir gizlilikle yürütülüyor olmasıdır.Tam ölçekli olarak nanoteknolojinin önümüzdeki beş veya on yıl içersinde geliştirilip geliştirilmeyeceğini kesin olarak söyleyemeyiz. Fakat şimdiden ihtiyatı elden bırakmayıp bütün senaryolara karşı hazırlıklı olup nanoteknoloji ve gelişimini yakından takip etmeliyiz.

* * * * * *

NANO-TEKNOLOJİ NEDİR VE NERELERDE KULLANILABİLİR?


Dünyada yapılan bir araştırmaya göre %29’umuzun duyduğu nano-teknoloji nedir?

Nano-teknoloji ultra ince/küçük parçaların/malzemelerin kullanım bilimidir. Bir nano metre (1 nm) milimetrenin milyonda birine eşittir (1nm = 10-9 m = 10-6 mm). İnsan saç kılı 80.000 nm kalınlığındadır. Kırmızı kan hücreleri 7000 nm çapındadır. Nano-bilimi malzemelerin büyük ölçekteki özelliklerinden farklı olarak malzemeleri atomik, moleküler ve makro moleküler ölçekte inceler ve maniple eder.

Malzemeler nano ölçekte, iri boyuttan çok farklı özellik ve davranışlar gösterirler. Nano malzemeler daha kuvvetli, daha hafif veya daha farklı şekilde ısı ve elektrik iletme özelliklerine sahiptir. Hatta renkleri bile değişir. Örneğin nano ölçekteki altın parçaları, parça boyutuna göre kırmızı ve mavi renk olabilmektedir.

Parça boyutu inceldikçe birim kütle için yüzey alanı artışı, malzemenin kimyasal reaktivitesini artırır. Bu yüzden nano-malzemeler yakıt hücreleri ve pillerde katalizör görevi görebilmektedir. Parça boyutu inceldikçe kuantum etkisi artar, malzemenin optik, magnetik ve elektriksel özellikleri önemli ölçüde değişir.

Bilgisayar yongaları (chip), CD’ler ve mobil telefonların yapımında nano-malzemeler kullanılmaktadır. Nano-malzemelerden üretilen cihazlar daha hızlı, hafif, kuvvetli ve verimli olmaktadır. Nano-teknolojiler sağlık, bilgi teknolojileri (IT) ve enerji depolamada çok büyük potansiyel kullanım olanaklarına sahiptir. İçinde yaşadığımız dünya nano-teknolojilerle çok önemli gelişmeler kaydedecektir. Dünyada gelişmiş devletler ve iş dünyası nano-teknolojiye çok büyük yatırımlar yapmaktadır.

NANO-MALZEMELER NASIL YAPILIR?

Doğal veya insan yapımı (sentetik) olabilirler. Örneğin nano-parçalar bitkiler, algler ve volkanik aktivitelerle doğal olarak üretilebilmektedir. Nano-parçacıklar binlerce yıldır pişirme ve yanma olaylarının ürünü olarak yaratılmaktadır. Ayrıca araç egzozlarından da oluşmaktadır.

Kasların hareketini sağlayan ve hücreleri tamir eden insan vücudundaki bazı proteinler nano-boyutludur. Nano malzemeler çok farklı şekillerde oluşabilmektedir Bazı nano-malzemeler kendi bileşenlerinden oluşabilmektedir. Karbon parçaları bu şekilde nano tüpler yapmaktadır. Diğer bir yöntemde bilgisayar yongaları yapımında kullanılan nano-malzemelerin iri parçalardan dağlanmasıdır (etching).

Güçlü mikroskoplar atom ve molekülleri daha yakından görmemizi, toplamamızı ve basit nano yapı oluşturmamıza yardımcı olmaktadır. Bazı nano-malzemeler molekül molekül yapılabilmektedir. Örneğin IBM bu tekniği kullanarak Xenon atomlarından IBM logosunu 5 nm harflerle ışıldatmasını başarmıştır. Bugün bu teknik çok emek yoğun ve endüstriyel kullanıma henüz uygun değildir. Şüphesiz ki nano-teknolojiler gelecekte yaşam kalitemizi geliştirecektir.


NANO-TEKNOLOJİLER EMİN MİDİR?

Bilgisayar yongaları ve katalizörler sağlık ve emniyet riski oluşturmaz. Çünkü nano-malzeme büyük nesnelere dağlandığından (etch)/bağlandığından çevreye yayılmaz ve zarar vermez. Oysa serbest nano-parçalar zararlıdır. Nano-parçaların ve nano-tüplerin üretimi esnasında oluşan malzeme bulk malzeme üzerine bağlanmadığından serbesttir ve etrafa saçılabilir. Nano boyutlu bu parçaların solunması, yenmesi veya vücuda deri yoluyla girmesi hücrelere zarar verebilir. Nano-tüpler yapısal olarak asbest liflere benzer, uzun süre fazla miktarda solunursa solunum sorunlarına yol açabilir. Nano-malzeme üretilen yerlerde nano-partikül maruziyeti mutlaka gözlenmelidir. Serbest nano partikülleri çevreye (besin zincirine, bitkilere ve hayvanlara) potansiyel zarara sahiptir.

NANO-TEKNOLOJİNİN GELECEĞİ NEDİR?

Kısa vadede, nano-teknolojiler daha küçük, daha hızlı bilgisayarlar ve daha keskin/net ve verimli elektronik görüntü cihazları (display) yapımına yol açacaktır. Nano parçalar boyaya katıldığında boya ağırlığı azalacak böylece uçaklarda/gemilerde kullanıldığında toplam ağırlık düşecek ve daha az yakıt tüketilecektir. Nano parçacıklar çevreyi temizlemede yardımcı olurlar. Nano-parçalar toprak ve yer altı suyundaki tehlikeli bileşikleri zararsız bileşenler haline dönüştürmesine yardımcı olur.

Nano-zarlar (membrane) uzun vadede potansiyel olarak su arıtma prosesinde daha enerji etkin olacaktır. Ayrıca yüksek performanslı motorlar uzun ömürlü makine yağları ile sağlanacaktır. Tıb alanında uzun vadede ilaç sektöründe ve takma organ yapımında kullanımı vardır. Nano-parçalar vücudun belli kısmına özel ilaç olarak hızlı verilebilmektedir. Hafif ve uzun ömürlü takma organlar (kalp kapakçığı, kalça protezleri vs) yapımında da kullanılabilmektedir. Tansiyonu ve kalp atışını ölçen akıllı elbiseler yapımında ve çevredeki tehlikeli kimyasalları teşhisinde nano-malzemeler kullanılabilmektedir.

Karbon nano-tüpler yassı karbon atomu yaprakları yuvarlanarak ve çok ince silindir tüpü şeklinde yapılırlar. Karbon nano-tüpler çelikten 100 kat güçlüdür fakat 6 kat daha hafiftir ve elektrik iletirler. Elektronik görüntü (display) ve algılayıcı (sensor) yapımı ve hafif inşaat malzemesi yapımında kullanılmaktadır Farklı yapı, uzunluk ve çaplarda nano-tüpler yapılabilmektedir.


SONUÇ

Nano-teknoloji ve nano malzemelerin kullanımının hızla artacağı tahmin edilmektedir. Nano malzemeler yapısal uygulamalar (seramik, katalizör, kompozit malzemeler, kaplama, ince filmler, tozlar), vücut bakım ürünleri (makyaj malzemeleri yapımında), elektronik parçalar (nano-elektronikler, organik ışık yayan diyotlar, algılayıcılar, optik-elektronik malzeme yapımında), biyo-teknolojide/tıpta (hedef ilaç ve biyoalgılayıcı yapımında) ve çevre korumada (nanofiltrasyon ve membran filtrasyonda) kullanılacaktır. Gelişmiş devletler nano-teknolojilerdeki Ar-Ge çalışmalarına büyük önem vermekte ve kaynak ayırmaktadır. Ülkemizin de bu konuda geride kalmamasında yarar vardır.

Kaynak: The Royal Society.

* * * *

Nano Teknolojisi Nedir
21.YÜZYILIN ENDÜSTRİYEL DEVRİMİ
Nano kelimesi Yunanca “nannos” kelimesinden gelir ve“küçük yaşlı adam veya cüce” demektir. Günümüzde nano teknik bir ölçü birimi olarak kullanılır ve herhangi bir birimin milyarda biri anlamını taşır. Bir nanometre metrenin milyarda birine denk gelir.

Nano bilim ve nano teknolojinin tam bir tanımı olmamakla birlikte genel görüşe göre 1-100 nanometre boyutlardaMaddelerin anlaşılması kontrol edilmesi ve atomsal seviyede değiştirilip işlevsel hale getirilmesidir.

Nano teknoloji çok genel tanımıyla istisnai şekilde küçük (yaklaşık Atom boyutlarında) yapıların ticari bir amaca hizmet edebilecek şekilde düzenlenmesidir. Maddeler üzerinde 100 nanometre ölçeğinden küçük boyutlarda gerçekleştirilen işleme ölçüm modelleme ve düzenleme gibi çalışmalar nano-teknoloji çalışmaları olarak nitelenir.

Nano teknoloji hızlı bir şekilde 21. yüzyılın endüstriyel devrimi olarak biçimlenmektedir. Nano teknoloji yediğimiz gıda ürünlerinden giydiğimiz kıyafetlere kullandığımız ilaçlardan bilgisayarlarımızın gücüne sürdüğümüz otomobillerden yaşadığımız evlere kadar hayatımızın her noktasını etkileyecektir. Uzun vadede nano-teknolojinin etkisi tarihte buhar gücünün elektriğin veya Transistörlerin kullanımı kadar belirgin olacaktır. Nano teknolojinin etkilemeyeceği bir endüstri kolunu düşünebilmek neredeyse imkansızdır.

Günlük Yaşamımıza Giren Nano Teknolojik Ürünler
Nano teknoloji kullanılarak üretilmiş çeşitli ürünler şimdiden yaşamımıza girdi. Bu ürünler içinde kir tutmayan duvar boyaları küvet ve lavabolar kirlenmeyen ıslanmayan ve ütü gerektirmeyen kumaşlar bakteri ve mikropları öldüren filtreler ve çeşitli yüzeyler el ve yüz kremleri tenis raketleri ve tenis topları mantarları ve bakterileri öldüren çoraplar yer alıyor.

Nano Teknoloji Gelecekte Nerelerde Kullanılacak

Malzeme ve İmalat Sektörü
Malzemelerin atomik ve moleküler boyutlardan başlayarak inşa edilmesi daha sağlam ve hafif maddelerin ortaya çıkmasını sağlayacaktır. Bu malzemeler daha düşük hata seviyeleri ve eşsiz dayanıklılık güçleri ile hali hazırdaki bir çok endüstriyel süreç için devrimsel yenilikler getirecektir.

Nano Elektronik ve Bilgisayar Teknolojileri
Elektronik araçların nanometre ölçeklerinde elde edilmesi ile halen kullanılan sistemlerinin işlem güçleri ve kapasiteleri bir kaç kat artacaktır. Kuantum bilgisayarların geliştirilmesi ile günümüzün en modern bilgisayarları olan Pentium bilgisayarlar ile kıyaslanamayacak seviyelerde işlem gücü elde etmek mümkün olacaktır.

Tıp ve Sağlık Sektörü
Nano teknoloji yaşayan sistemlere moleküler seviyelerde müdahale etme imkanı yaratabilir. Sadece hastalığın bulunduğu ve veya yayıldığı bölgelere saldırarak ilaç veren makineler insan vücudu içinde hareket edilmesine imkan sağlayan teşhis araçları nano-teknolojinin tıp ve sağlık sektörü üzerindeki potansiyel uygulamaları olarak gösterilebilir.

Havacılık ve Uzay Araştırmaları
Havacılık ve uzay araçları çok maliyetli teknolojilerdir. Bu araçların imalatı sırasında kullanılan malzemelerin ağırlığı maliyetlerin yüksekliğinde çok önemli bir yer tutar. Nano teknoloji bu malzemelerin ağırlığının önemli ölçüde azaltılması ile maliyetlerin düşürülmesini sağlayabilir. Ayrıca çekme direnci çelikten kat kat yüksek nano tüpler sayesinde dünya yüzeyinden atmosfere kadar yükselebilecek yapılar inşa edilmesi potansiyel uygulama alanları içinde yer alabilir. Böylece uzay araştırma maliyetlerinin büyük bir kısmını meydana getiren fırlatma maliyetleri düşürülebilir.

Çevre ve Enerji
Nano malzemelerin ve nano kompozitlerin fosil yakıt endüstrilerinin verimliliğini geliştirme potansiyeli bulunmaktadır. Nano kompozitlerin yaygın olarak kullanılması ile daha yüksek verimliliğe sahip motorların ve dolayısı ile daha temiz çevre dostu ulaşım sistemlerinin kurulması mümkün olacaktır. Ayrıca temiz içme ve kullanma Suyu sağlanmasında nano teknoloji devrim niteliğinde kolaylıklar getirecektir.

Bioteknoloji ve Tarım
Tıp ve sağlık sektörlerinde uygulanabilecek teknolojilerin genişletilmesi ile bioteknoloji ilaç ve tarım sektörleri de ürünlerinde bu teknolojileri uygulayacaktır. Yeni ilaçlar gübreler daha besleyici ve hastalık direnci yüksek Bitkilerveya hayvanlar bir çok üniversite ve özel sektör kuruluşun araştırma alanları içerisinde yer almaktadır. Bu Gün bileBitki ve hayvan genlerinin düzenlenmesi ile ortaya çıkartılmış olan bazı ticari ürünlere rastlamak.

* * * * * * * *

Nanoteknoloji Nedir Kısaca


Nanoteknoloji bir nevi atom mühendisliği olarak nitelendirilebilir. Genellikle 100 nanometre veya daha küçük büyüklükteki mikro düzeyde maddenin molekülleri arasındaki yapısal bağlar, fiziksel etkileşimleri kullanarak malzeme yapısında amaca uygun iyileştirmeler, değişiklikler ve çeşitli düzenlemeler yapma işlemidir. Nanoteknoloji işlemleri malzemenin varlan değerini yükseltmeyi amaçlayan süreçler dizisidir. Örneğin; bor madeninin değeri nanoteklojiyle işlendikten sonra binlerce kat artmaktadır. Veyahut nanoteknolojiyle üretilen yanmaz kumaşlar ya da antibakteriyel kumaşlar, işlenmeden önceki hallerinden çok daha fazla değerlidir.

* * * ** * * * ** *

Nanoteknolojinin Hayatımıza Etkileri Nelerdir?
Şu bir gerçek ki nanteknoloji gelecekte insanlığın kökten değişimlere hazırlıklı olması gerektiğini şimdiden birçok uygulaması ile göstermektedir. Herkesin kendi bilgisayarını ürettiği ve emirler verdiği sistemler düşleyelim. Atomların sonsuz kere tekrar tekrar dönüştürülebilir olması ile birlikte sermayeler, para birimleri, ticaret hayatı ne şekilde şekillenir;bunlar da merak konusudur.Bilim adamlarının hayal ve bilgi dünyasına açık birçok yenilikle, belki de doğada taklit edilemeyen hiçbir şey kalmayacak.Maddelerin nano dünyalarının makro dünyalarından farklı olduğunu düşündüğümüzde kimyasal birçok reaksiyonun da açığa çıkma olasılığı doğmuş olacaktır.

Nanoteknolojinin Yararları Nelerdir?
Daha az maliyet ve daha fazla üretim sağlanılabilir. Yaşam kalitesinin artmasında önemli bir etkendir. Daha sağlıklı ve güvenli bir yaşam sunar. Zaman ve maliyet kaybı en az seviyelere düşebilir.

Türkiye’de Nanoteknoloji Çalışmaları

Türkiye Bilim Merkezleri Vakfı Bilim Merkezi’nin bir nanoteknoloji atölyesi bulunmaktadır. Ülkemizde şuanda bu alandaki önemli adımlar artırılmakta ve çalışmalar sürdürülmektedir.
TÜBİTAK’ın 2023 Vizyon Programı’nda da nanoteknoloji çalışmaları için bir yol haritası oluşturulmuştur. Bilkent Üniverisitesi’nin Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi (UNAM) bu alanda büyük bir gelişim sağlamaktadır. Türkiye’nin her yerinden araştırmacılar bu kurumdan yararlanabilmektedir. Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü,TÜBİTAK,MAM gibi merkezler de bu araştırmalar için yeterli donanıma sahiptir. Türkiye’de şuan nanoteknoloji alanında 13 yeni nanoteknoloji şirketi vardır.

Örnekler;

Dünya’nın en küçük Türk bayrağı (100 nm eninde – 2 nm boyunda) Bilkent Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma Merkezi

Nanoteknoloji ile lens kamera üretimi


Nanoteknolojik pil


Geçirmeli Elektron Mikroskobu (GEM)
(transmission electron microscope(TEM).


500,000 GB’lik MP3 Player


Binlerce film tek bir DVD ‘de


Arabalar için sileceksiz cam



Küçültülmüş yazılar

* * * * * *



Nano Teknoloji
“Nano” sözcüğü Yunanca’dan ve Latince’den alınmıştır ve “Cüce” anlamına da gelmektedir. Bir Nanometre (nm = Metrenin Milyarda Biri) bir milimetrenin milyonda biri kadar bir uzunluktur ve bir insan saç telinin on binde biri kadar bir kalınlığa tekabül eder. Bu uzunluk terimi Atom ve Moleküllerin içindeki en küçük mesafeleri tanımlamak için kullanılır. Dört ila altı atom yan yana sıraladığında bu uzunluğa eşit bir uzunluk meydana getirirler. Nano derecesindeki parçacıklar (Nano parçacıkları) veya Polimerler (100 nm ‘den küçüktürler) bu teknolojinin yapı taşlarını teşkil ederler. Atomsal düzeydeki malzemelerin amaca yönelik yapılandırılmalarında ve bu kadar küçük boyuttaki özel görüngülerden yararlanma birçok alanda yeni imkânların doğmasına yol açmıştır. Bu alanlardan bazıları şunlardır: Enerji, çevre tekniği, IT- Branşı, Tıp, Eczacılık vs. Atomsal düzeyde kimya, biyoloji ve fizik arasında sınır yoktur. Her şey bir çapraz teknolojisinde birleştirilmiştir, yani birçok dalda tüm sınırlar ortadan kalkacaktır.



Atomların dünyasında kuantum etkisi (Kuant: Bir fiziksel alanın parçacık olarak kabul edilen enerji birimidir) ve kuantum mekaniği (Enerjinin kuant yapısını dikkate alan mekanik) ultra ince kaplamalarda önemini gittikçe arttırmaktadır. Ev eşyalarında olsun, otomobil, uçak, malzeme tekniği, bilgisayar dalında olsun Nano parçacıklar yüzeylere, çizilmezlik ve parçalanmama özelliği ile korozyona karşı dayanıklılık ve büyük ölçüde kaydırma özelliği kazandırmaktadırlar.



Eğer malzemelerin içinde karışık bir şekilde oradan, oraya dolaşan molekülleri, her atomun olması gereken yerde olacak şekilde, düzenlemek mümkün olsaydı, imkânsız olan bir şeyi gerçekleştirmek de mümkün olurdu. Kontrollü ve sıkı bir düzene sahip malzemeler yeni bir güç kazanırlar. Üretim işlemleri daha basit, daha ucuz ve daha fazla çevre dostu olurlar.



Nano Teknolojisi molekülleri elektrik akımı, mıknatıslık ve kimya ile manipüle ederek, bunların kendi, kendilerine düzenli bir şekil almalarını sağlar. Burada doğanın kendisi de bir örnek teşkil eder. Örneğin hücreler ve işlevleri gibi. O halde Nano Teknolojisinin hedefi moleküllerin kendi, kendilerini düzenlemeleri ve insan elinin bu işe karışmamasını sağlamaktır.



Bu aralarda Japon bilim adamlarının başarmış oldukları gibi, bu moleküller kendi, kendilerini mümkün mertebe yeniden üretmelidirler.



Nano Teknolojisi önümüzdeki yıllar içinde geleceğe yönelik bir ilerleme gösterecek ve yeni piyasa potansiyelleri sağlayacaktır. Bu teknoloji uzman çevrelerinde ve medyada 21. Yüzyılın anahtar teknolojisi olarak kabul edilmektedir. Almanya’da ise bu alanda yapılan resmi araştırma projeleri ve konuyla ilgili faaliyet gösteren ekonomi şirketleri teşvik edilmektedirler. Bu ülkede konu üzerinde uzmanlaşmış özel yetki merkezleri bulunmaktadır. Bu yetki merkezleri, büyük işletmeler, yüksek okullar, üniversiteler, araştırma enstitüleri, ticaret odaları, rizikolu sermaye sağlayıcıları ile bağlantı halindedirler ve Almanya ile çeşitli ülkelerdeki projelerin finansmanına iştirak etmektedirler.



Bilgi teknolojileri ve internet geleneksel-kurulu piyasalarda ve mevcut teknolojik altyapı içerisinde yaşamımızı değiştiren uygulamalara sahne olmuştur. Nano teknoloji kullandığımız aletler, bilgisayarlar, yapılar, elbiseler ve materyalleri değiştirecek ve yeni ürünler, piyasalar ve yaşam tarzını gündeme getirecektir. Nano teknoloji, yalnızca minyatürize olmuş ürün ve üretim yapıları ortaya çıkarmayacaktır; bunun yanı sıra üretim sürecinde kullanılan materyaller atom ve moleküler düzeyde ele alınıp işleneceğinden atom (kuantum) fiziği devreye girecektir. Bu anlamda nano teknoloji çeşitli alanlarda yeni teknoloji, piyasa ve ürünlerin ortaya çıkmasına olanak tanımaktadır.



Almanya bu konular üzerinde öncülük yapmaktadır ve 1 Milyar Dolardan fazla Nano-araştırmasına yatırım yapmaktadır. IBM, Fujitsu ve Intel´de Nano teknik dâhilinde mikroskobik küçüklükte Çipler üretmek için çalışmaktadırlar.



Amerika’da özel sektör hariç sadece devletin nano teknolojiye ayırdığı kaynak 2003 yılı için 600 milyon dolar. Japonya”da ekonominin temel dinamikleri elektronik sektörüne dayandığı için bu ülke nano teknoloji çalışmalarına 500 milyon dolar kaynak ayırıyor. Başta Çin olmak üzere Rusya, Almanya ve İngiltere de konunun önemini kavradı ve bu yöndeki çalışmalara kamu bütçesinde yer veriyor. Son zamanlarda önemli gelişmeler kaydedilen nano teknolojiyle metrenin milyarda biri oranında suni parçalar üretmek mümkün. Bu teknoloji yardımıyla uzun süre solmayan boyalar, etkisini hızlı gösteren ve daha etkili ilaçlar veya daha uzağa gidebilen golf topları üretilebiliyor. Bu alanda, hükümetin de desteğiyle önemli gelişmeler kaydeden Tayvan, 2012´ye kadar 32 milyon dolarlık ürün üretecek. Böylece 350 milyar dolarlık Tayvan ekonomisinin yüzde 10´unu kaplayacak.



Bugün hayal gibi görünse de, kullandıklarımızdan binlerce kat hızlı bilgisayarlar, damarların içinde ilerleyerek hastalıkları tedavi edecek nano aygıtlar, organların içinde ameliyat yapabilecek robotlar, betondan daha dayanıklı plastik binalar, hareketleri şarj edilmiş elektrik ile sağlanan yapay kaslar, çok daha hafif ve gelişmiş silah sistemleri gelecekte karşımıza çıkacak. Enerji konusundaki temel sıkıntı olan enerji sarfiyatı sıfıra inebilecek ve zararlı her tür atıktan kurtulmak mümkün olacaktır.


Nano Teknoloji Devrimi Belgeseli
Nano teknolojinin zararları Nanoteknoloji`nin Diğer Yüzü: "Zararları" Her yeni gün, yeni bir nanoteknoloji ürünü kamuoyuna sevindirici bir gelişme olarak lanse ediliyor... Rujlar, boyalar, hasta hücreleri robot gibi tedavi eden haplar bunlardan birkaçı... Yaşamımızda çığır açtığı ve kolaylık sağladığı iddia edilen bu teknolojinin yeni ürünü ise: "Mucize su" oldu. Basında geniş yankı bulan suyun, tehlikeli organizmaları hücre duvarında delikler açarak öldürdüğü belirtiliyor. Doğru, nano ürünler, hücre duvarını delebiliyor... Hücrenin boyutlarıyla kıyaslandığında, bir nano parçacık, araba içinde kaybolmuş bir karınca gibidir! Dolayısıyla bu parçacıklar, hücre içinde rahatlıkla dolaşabilmekte, �gerekli düzenlemeleri� yapabilmektedirler. Hedeflenen nokta, hastalıklı bölgeye yönlendirilen atomların, süratle nüfuz ederek hasta hücrelerin yerine geçmeleridir� Böylece acısız ve ağrısız tıbbın kapıları açılmış olacaktır. Vücuda iletilen nano-cerrahlar; virüslere, bakterilere ve sinir sisteminde tahribatlara yol açan asitlere meydan vermeden, bağışıklık sisteminden daha etkili olacaklardır. Fakat! Bu atomlardan üretilen basit bir kremin bile, deri üstünden insanın vücuduna hızla nüfuz edip, ciğerlerde nasıl büyük tahribatlara yol açtığı sorusu, pek az bilim adamı tarafından dikkate alındı. Nano-zerreler neden tehlikeli? 1) Dizel makinelerde, güç fabrikalarında ve ateşli makinelerde kullanılan, ultra küçük zerreler, insanların akciğerlerinde, büyük hasara neden olabilirler. İçlerinde metal ve hidrokarbon barındırmaktadırlar. 2) Nano-zerreler, mikroskobik boyutlarda oldukları için, deriden vücuda, oradan ciğerlere ve sindirim sistemine kolayca ulaşabilirler. Bu da, hücreye zarar veren özgür radikallerin üremesine neden olabilir. 3) İnsan vücudu, temas ettiği doğal her maddeye toleranslıdır. Fakat zehir içeren hiçbir maddeye bağışıklığı yoktur. 4) Gözle görülebilen öldürücü atıklardan, yılda üç bin kişi ölmekte iken, tozdan küçük bu zerrelerin yüz binlerce insanın ölümüne neden olma riski üzerinde durulması gerekiyor. Kaldı ki, bu teknolojiyle gen transferi, enzim değişimi ve yüzeyler üzerinde lokal değişiklikler yapılması durumunda; risk, kontrol edilebilir düzeylerin de üzerinde olacaktır. 5) Nano atomlar, kendini temizleyen boya, cam ve yüzeyler olarak sanayinin nabzını tutmaya başlamıştır. Ayrıca nano-zerrelerden, kirli sulardaki zararlı bileşenleri zararsız hale dönüştüren mikro kapsüller imal edilmekte ve çevre tarafından tüm diğer yan etkileri göz ardı edilerek emilmeye bırakılmaktadır. 6) Bazı testler, bu teknolojinin verdiği zararları bilimsel çalışmalarla ortaya koymaktadır. Duke Üniversitesi`nden Eva Oberdorster`in, nano-atom zararları üzerine yaptığı bir çalışma buna örnektir. Oberdorster bir su tankını balıklarla doldurmuş, nano-atomların balıkların beyninde hasarlara neden olduğunu tespit etmiştir. Bu zararlar oksidatif zararlardır. Normalde beyindeki kan bariyerini, hiçbir zerre aşamamaktadır. Fakat nano-atomlar, sinir hücreleri aracılığı ile beyne sızabilmektedir. Bu örnekler çoğaltılabilir. Yine de nanoteknoloji araştırmacıları, teknolojinin potansiyel tehlikelerini tespit etmekte pasif kalmaktadırlar. 7) Nano materyallerin besin zincirine geçmesi halinde, insan bedenine alınan bu yiyeceklerin zararlarının da incelenme gereği ortaya çıkmıştır. Rice Üniversitesi�nin bilim adamları, nano-materyallerin, proteinler üzerindeki etkilerini incelemişlerdir. Protein, nano-materyal yüzeye bağlandığında, proteinin yapısının ve fonksiyonun değiştiği görülmüştür. 8) Kolorado Bilim Konferansı`nda, bir tuz zerresi üzerine monte edilebilecek bilgisayar projesi ve bunda başarılı olunduğu takdirde, gelecek adımın sinek büyüklüğündeki bir robot-böcek yapımı olduğu dünya basınına açıklanmış, buluş büyük ilgiyle karşılanmıştır. Esasen, Hamam Böcekleri üzerine yerleştirilen mikro-makinelerin, gayet başarıyla kullanıldığı, bunların özellikle "casusluk faaliyetlerinde" kullanılabileceği ispatlanmıştır. İstihbarat-casusluk ve savaş teknolojilerinde nanoteknolojinin kullanımı, ciddi potansiyel taşımaktadır ve bu alana devrim niteliğinde katkılarda bulunacaktır. Bu devrimden sonra, mucizevi sularla bize "hamam böceği" muamelesi yapılmayacağına kim garanti verebilir? 9) İnsan DNA`sını tamir eden nano-robotlar, hasar da verebilir. Kimyasal silahlar, nano-yapılarla yeniden ele alınabilir. Klonlamalar, üstün niteliklere sahip askerler ve robot beyinli insanlar yaratabilir. Yararları Yararları: Nano teknoloji tasarruf demektir. Daha az maliyetle, daha çok üretim sağlarsınız. Enerji kaynaklarından elde edeceğiniz tasarruf ile enerji maliyetlerini düşürürsünüz. Üretim süreçlerini kısaltarak zaman ve maliyat kaybını önler, rekabet gücünüzü artırırsınız. Teknolojik yarışta geri kalmaz, öne geçersiniz. Nano teknoloji yaşam kalitenizin yükselmesini sağlar. Ürün kalitenizi yükseltirsiniz. Üretiminizle, insanların yaşam standartlarını ve kalitesini yükseltir, daha sağlıklı ve daha güvenli bir yaşam sunarsınız. Ulusal gelir düzeyinin yükselmesinde önemli bir rol üstlenirsiniz. 4. Sanayi Devrimi`ni ülkemizde ilk uygulayan kuruluşlardan biri olarak, yenilikçi, devrimci ve atılımcı üretime dair örnek oluşturursunuz.

Yorumlar

Henuz yorum eklenmedi ilk ekleyen siz olun .Yorum Ekle
b