4. Nanoteknoloji



Basit bir ifade ile nanoteknoloji, molekül seviyesinde makinalar yapma çalışmalarıdır. Mesela; öyle bir nanomakine düşünün ki, iğne ile damarlarımıza enjekte ediliyor ve vücudumuzun bütün organlarını gezerek kendisine öğretilen kanser hücrelerini veya virüsleri yok ediyor ve sonra kendini imha ederek vücudumuzu terk ediyor. Ne kadar harika olurdu değil mi?

  • Nanoteknoloji, nanometre (1 nm = 10–9 m, metrenin milyarda biri, atomik büyüklüğün 10 katı) ölçeğinde gerçekleşen fiziksel, kimyasal ve biyolojik olayların anlaşılması, kontrol edilmesi ve bu boyutlarda fonksiyonel malzemelerin, araçların ve sistemlerin geliştirilmesi ve üretilmesi olarak ifade edilebilir.
  • Ünlü bilim insanı Richard Feynmann’ın (Riçird Feyman) 1959 yılında yaptığı konuşma, nanoteknoloji çalışmalarının başlangıcı olarak kabul edilmektedir.
  • Biyolojik sistemlerden esinlenilerek moleküler boyutta makinelerin yapılabileceği düşüncesini ortaya koyan K. Eric Drexler (Erik Dıreksler), nanoteknoloji kavramını ilk defa dile getiren bilim insanıdır.
  • Sonraki yıllarda nanoteknoloji üzerine;
    • Nano ölçekte ölçme ve inceleme yapabilen mikroskoplar
    • Karbon nanotoplarla nanotüplerin geliştirilmesi nanoteknolojinin yaygınlaşmasına yol açmıştır.
  • Bilim insanları, doğadaki nanomalzeme örneklerini taklit ederek ya da geliştirerek; kendi kendini denetleyebilen, kontrol edebilen, onarabilen araçlar, malzemeler ve yapılar oluşturmaya çalışmaktadır.
  • Bütün bu yenilikler ve gelişmeler elektronik, kimya, fizik, malzeme bilimi, uzay ve sağlık bilimlerinin disiplinler arası ilişki içinde çalışmasını gerekli kılmıştır.

Nanoteknolojinin Kullanım Alanları

  • Nanoteknolojinin kullanım alanlarının bazıları şunlardır:
    • Malzeme bilimi
    • Bilgisayar teknolojisi
    • Havacılık ve uzay araştırmaları
    • Tıp ve sağlık
    • Savunma
    • Enerji

Malzeme Bilimi

  • Hafif ve dayanıklı nanomalzemeler kullanılarak üretilen araba, uçak ve uzay araçları sayesinde, az enerji tüketimi ile daha uzun yolculukların gerçekleştirilmesi mümkündür.
  • Islanmayan, kendi kendini temizleyen, yanmayan, çizilmeyen yüzeylerin elde edilmesi nanoteknoloji ile mümkündür.
  • Lotus çiçeğinin yaprağından esinlenilerek ıslanmayan, kirlenmeyen, yanmayan kumaş ve boya üretimi nanoteknoloji ile gerçekleştirilebilmektedir.
  • Nano boyalar, sigara ve yemek gibi organik kokulu gazların ortamdan uzaklaşmasını sağlar.

Bilgisayar Teknolojisi

  • Nanoteknoloji sayesinde kuantum işlemcilerin geliştirilmesi ile yüksek işlemci kapasitesine sahip bilgisayarlar üretmek mümkündür.
  • Nanoteknoloji ile atomları ve molekülleri kullanılarak transistor ve elektronik aygıtlar üretilmiştir.
  • Yakın gelecekte nanoteknolojideki gelişmeler sayesinde mikroskop altında görülebilen nano ölçekte süper bilgisayarlar geliştirilebilecektir.

Havacılık ve uzay araştırmaları:

  • Atmosferik etkilere dayanıklı uzay araçlarının üretilmesi, daha hafif ve dayanıklı malzemelerden üretilmiş uçaklar, daha hassas tespitler yapabilen sensörler içeren radarlar nanoteknoloji ile üretilebilmektedir.

Tıp ve sağlık

  • Mikrocerrahi başta olmak üzere, nano boyuttaki tıbbi aletler, tıbbi robotlar; yeni analiz, teşhis ve tedavi teknikleri, yapay organlar nanoteknoloji sayesinde üretilebilmektedir.
  • İnsan vücudunun içinde hastalıklı dokuyu bularak iyileştiren, ameliyat yapan nanorobotlar bulunabilecektir.
  • Sadece hastalıklı dokuya etki eden ve bu dokunun iyileşmesini sağlayan nanoilaçlar (güdümlü ilaçlar) günümüz ilaçlarının yan etkilerini ve diğer dokulara verdikleri zararları ortadan kaldıracaktır.
  • İnsan beyninin kapasitesi ek nano hafızalarla güçlendirilebilecek, kirliliği önleyen nanoparçacıklar sayesinde fabrikalar çevreyi çok daha az kirletecektir.
  • Nanotüp uçlu atomik kuvvet mikroskopu, DNA iplikçiğini izleyerek genetik değişiklikleri saptamak için yapılan çalışmalar devam etmektedir.
  • Taramalı mikroskoplarda çözünürlüğü arttırdığı için protein ve bazı büyük moleküller daha açık şekilde görülebilmektedir.

Savunma

  • Dayanıklı ve hafif kurşun geçirmez malzemeler, bor kullanılarak üretilmiş zırhlar, radarların tespit etmesini önleyen kamuflaj örtüler, lazer güdümlü akıllı füzeler, gece görüş gözlükleri ve görüntüleme sistemleri, askerlerin sağlık durumunu anlık takip etmeye imkân veren biyosensörler, koordinat ve yer belirlemede kullanılan GPS aletleri, ıslanmayan, soğuktan koruyan ve terletmeyen kamuflajlı askerî kıyafetler nanoteknolojinin çalışma konularından bazılarıdır.
  • Millî güvenliği ilgilendiren konularda nanomalzeme bilimi, yeni savunma sistemlerinin geliştirilmesinde, haber alma ve gizlilik konularına yönelik çok küçük boyutlarda cihazların yapılmasında kullanılabilecektir.

Enerji

  • Dizel yakıt katkısı olarak nano boyutta parçacıkların kullanılması, yanmanın verimini arttırırken egzoz gazı emisyonlarını ise azaltmaktadır. Elektrik enerjisinin depolanmasında nanoteknolojik elektrotların kullanılması, nanoteknolojiden yararlanarak geliştirilen güneş enerjisi panelleri, enerji iletim hatlarının nanoteknolojiden yararlanılarak geliştirilmesi enerji alanındaki nanoteknoloji uygulamalarına örnek verilebilir.
  • Hidrojenin yakıt olarak kullanılmasının önündeki engellerden birisi de depolanmasıdır. Ancak nanotüpler sayesinde, yüksek kapasitede hidrojen depolanabilecektir.

DERSİN SONU

Yorum yaparak bize destek olabilirsiniz.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Şu kadar HTML serbest:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>