Konu anlatımı videosu henüz eklenmedi

Nanoteknoloji ve Nanoteknoloji Alanındaki Gelişmeler

“Nano” bir fiziksel büyüklüğün milyarda biri anlamına gelir. Bir nanometre, metrenin milyarda birine eşit bir uzunluk birimidir. İnsanın saç telinin çapının yaklaşık 100 000 nanometre olduğu düşünülürse bir nanometrenin ne kadar küçük bir birim olduğu daha iyi anlaşılabilir. Bir nanometreye yan yana ancak 2-3 atom sığabilir. Yaklaşık 100 ile 1000 arasında atom bir araya gelerek nano ölçeklerde bir nesneyi oluşturur. Nanoteknolojinin, malzeme üretiminden elektronik, manyetik, optik, mekanik ve biyomedikal amaçlı işlemlere kadar geniş bir uygulama alanı bulunmaktadır. Günümüzde kullanılan mühendislik malzemelerinin en küçük tane boyutu mikrometreden büyüktür. Nano malzemeler, üstün özelliklerini mikrometreden çok daha küçük boyuttaki yapılarına borçludur. Son dönemde bu alanda yapılan çalışmalar; nano boyutlu malzeme, aygıt ve sistemlerin üretimi üzerine yoğunlaşmıştır (Görsel 4.19). Nanoteknolojiyle yapılabileceklerden bazıları aşağıda sıralanmıştır:
-> Mikroskobik boyutlarda bilgisayarlar üretilebilir.
-> İnsan beyninin kapasitesi ek nano hafızalarla güçlendirilebilir.
-> Birim ağırlık başına şu ankinden 50 kat daha hafif ve çok daha dayanıklı malzemeler üretilebilir.
-> Günlük yaşamda kullanılacak yanmaz, leke tutmaz tekstil ürünleri üretilebilir.
-> Yeni roket ve uçak tasarımlarının ortaya çıkması mümkün olur.
-> Bir milyon sinema filmi alabilen CD ve DVD’ler üretilebilir.
-> İnsan vücudundaki hastalıklı dokuyu bulup iyileştiren, ameliyat yapan nano robotlar yapılabilir. (Görsel 4.20).

Günümüzde özellikle bitkisel yağların biyoyakıtlara ve endüstriyel çözeltilere dönüştürülmesinde ihtiyaç duyulacak nano katalizörlerin geliştirilmesi ve tasarımı konusunda ciddi çalışmalar yapılmaktadır. Bütün bu gelişmeler dünyayı yeniden şekillendirebilecek bilimsel ve teknolojik atılım niteliğindedir. Yeni bilim dönemi; nanobilimi ve nanoteknoloji dönemi olarak başlamıştır.

Nanoteknolojinin Tarihçesi

Nano boyutta bir dünya olduğunu ilk defa ünlü Amerikalı Fizikçi Richard Feynman (Riçırt Faymın) (1918- 1988) ileri sürmüştür. Feynman, 1959 yılında bir konferansta “Aşağıda Daha Çok Yer Var” başlıklı konuşmasında ilk defa nano boyutlardaki gizeme değinmiştir. Maddelerin küçük boyutlarının keşfiyle birçok yeni maddenin ortaya çıkacağını bildirmiştir. Nanoteknolojinin başlangıcı olarak kabul edilen bu konuşmada nano boyutlarda uğraşların olabilmesi için öncelikle nano ölçekte ölçme ve üretim yöntemlerinin geliştirilmesi gerektiği vurgulanmıştır. Bu konuşmada ayrıca nanoteknolojinin günlük hayatta birçok kullanım alanının olacağı dile getirilmiştir.

Nanoteknolojide Hedefler

Günümüz dünyasında özellikle savunma sorunları ve yatırımları ön plandadır. Çünkü dünyadaki yer altı ve yer üstü kaynakları azalmakta, buna karşılık insan nüfusu hızlı bir şekilde artmaktadır. Ülkeler sahip oldukları kaynakları daha iyi korumak, kendilerinde olmayanları da daha kolay elde etmek için bilimsel gelişmelere daha çok önem vermektedirler. Artık yurt savunmasında elinde silah, nöbet tutan asker kadar deney tüpüyle laboratuvarlarda araştırmalar yapan bilim insanı da önem kazanmıştır. Bu açıdan ülkemizde de teknolojinin önemi fark edilmiş ve teknoloji üretimi açısından özellikle son yıllarda başarılar elde edilmiştir. Nanoteknoloji, savunma sanayisinde son dönemde üzerinde en çok çalışılan, yatırım yapılan teknoloji olarak ön plana çıkmaktadır. Bu teknoloji sayesinde canlı ve cansız yapılar uyumlu bir şekilde bir arada çalışabilecektir. Günlerce uyumadan tam performans gösterebilen askerler, insansız uçabilecek ve muhtemel bir arızada kendi kendini tamir edebilecek uçaklar hedeflenen projeler arasındadır. Çok daha hafif ve bir o kadar dayanıklı malzemelerden üretilecek araçlar sayesinde yakıt tüketiminin azaltılması ve az yakıt ile daha çok performans sağlanması hedeflenmektedir. Nanoteknoloji sayesinde sağlık alanında özellikle kanser tedavisinde kemoterapinin tarihe karışmasını sağlayacak çözümler üzerine çalışılmaktadır. Ayrıca kemik içine uygulanabilecek nano protezler üzerinde de yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Günümüzdekilerden çok daha hızlı çalışacak bilgisayarlar, kendi kendisini temizleme özelliğine sahip pencereler, ıslanmayan hatta kirlenmeyen çatal, kaşık ve bıçakların üretilmesi gibi birçok proje nanoteknolojinin hedefleri arasındadır.

Nanoteknoloji ve Gelecek

Nanteknoloji ile insanın yeryüzündeki serüveni başka bir boyuta yükselecektir. Herkesin kendi bilgisayarını ürettiği ve emirler verdiği sistemler oluşturulacak; sosyokültürel hayat, insanın bugüne kadar ürettiği değerlerden tamamen farklı bir görünüm kazanacaktır. Bilimsel alanda ortaya konulan bütün görüşler ya artık kullanılmayacak ya da bu teknolojinin ortaya çıkardığı yeni bilgilerle uyumlu hâle getirilecektir. Belki de doğada taklit edilemeyen hiçbir şey kalmayacaktır. Kısaca nanoteknolojiyle şekillendirilen dünya insanoğluna birçok yeni imkân sağlayacaktır. Solunum, beslenme ve deri yoluyla vücuda alınan ve kolayca kana karışabilen nanopartiküller; sağlık sorunlarına neden olmaktadır (Görsel 4.21).

Nanoteknolojik ürünler, moleküler özelliklerinden dolayı solunum, sindirim, santral sinir sistemi ve cilt üzerinde toksik etki yapma potansiyeline sahiptir. Sonuç olarak, pek çok araştırma nanopartiküllerin canlılar üzerinde toksik etkileri olduğunu göstermektedir. İlerleyen yıllarda nanoteknolojinin daha da yaygın hale gelmesi, insanların bu maddelerle temasını ve böylece oluşabilecek riskleri de artıracaktır.

Türkiye’de Nanoteknoloji Çalışmaları

Ülkemizde nanoteknolojinin önemi çok çabuk anlaşılmış, gelişmiş ülkelerle ülkemiz arasındaki bilimsel farkın açılmaması için önemli çalışmalar yapılmış; üniversiteler ve diğer devlet kurumları bu konuda gerekli adımları ivedilikle atmıştır. TÜBİTAK’ın 2023 programında nanoteknoloji çalışmalarının yol haritası belirlenmiştir. Bu alanda görülen en önemli gelişme ise UNAM’ın (Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi) kurulmasıdır. Nanoteknoloji konusunda araştırma yapan ya da yapma hedefinde olan herkes bu kuruluştan yararlanabilmektedir. Türkiye Bilim Merkezleri Vakfına ait Bilim Merkezinin bir nanoteknoloji atölyesi bulunmaktadır. Üniversitelerimizde nanoteknoloji ile ilgili bölümler bulunmakta ayrıca bu bölümlerin sayılarının artırılmasına ve gençlerin bu alana ilgi duymasını sağlamaya dönük çalışmalar yapılmaktadır.