Nano Teknoloji Nedir / Küçük Çaplı Büyük Devrim – 2

Kategori: (Teknoloji) Yazan: admin, 21-12-2008

Etiketler : , , ,

nanoNano teknoloji hakkındaki önceki yazımda daha çok tarihsel süreç ve temelleri hakkındaki bilgilere yer vermiştim. Sanırım birde uygulama alanlarına ve gelecekte neler yapılabileceğine göz atsak hiç fena olmayacak. Öncelikle Nano yapıların elde edimesinde iki ana yöntem uygulanmaktadır. Aşağıdan yukarıya (“bottom-up”) ve yukarıdan aşağıya (“top down”) olarak adlandırılan bu iki yaklaşımı şu şekilde özetleyebiliriz. Aşağıdan yukarıya yaklaşımı (küçükten büyüğe), moleküler nanoteknolojiyi belirtir ve organik veya inorganik yapıları, maddenin en temel birimi olan atomlardan başlayarak atom atom, molekül molekül inşa edilmesi yöntemini ifade eder. 90’larda ilk kez üretilen karbon nano tüpler bu yönteme güzel bir örnek oluşturmaktadır. Yukarıdan aşağıya yaklaşımı ise (büyükden küçüğe), makineler, asitler ve benzeri mekanik ve kimyasal yöntemler kullanılarak nano yapıların fabrikasyonu ve imal edilmesi yöntemlerini ifade eder. Dünyadaki teknolojinin bu günkü seviyesi sebebi ile yapılan çalışmaların bir çoğu yukarıdan aşağıya (top-down) klasmanında değerlendirilir ama elbette çok yakın bir gelecekte bottom to up yöntemleri daha aktif şekilde kullanılmaya başlanacaktır.
Nano teknolojinin günümüzde ağırlıklı olarak malzeme ve mataryel araştırmalarında yoğun olarak yer aldığını görüyoruz. Örneğin elektronik hardware sistemlerde yoğun olarak kullanılan silikon maddesi, özellikle ısıya karşı dayanıksız olması nedeniyle, bu tür sistemlerin yumuşak karnını oluşturmaktadır. Silikon maddesinin moleküler seviyede yeniden yapılandırılması ve ısıya daha dayanıklı hale gelmesi, evimizdeki bilgisayarlardan başlayarak, bir çok cihazda bu problemi önemli ölçüde ortadan kaldıracaktır. Sadece ısı probleminin çözülmesi dahi bugünkü varolan bilgisayarlarımızı olduğunda çok daha verimli kullanmamıza yol açabilir. Nano teknoloji ile üretilmiş, daha sağlam ve hafif metaller sayesinde daha yüksek ve dayanıklı binaların inşaa edilebileceği gibi daha hafif, haliyle daha az yakıt harcayan araba, uçak ve gemilerin üretilmesini sağlayabilir. Yüksek ısılara ve darbelere karşı dayanıklı yanmayan/yırtılmayan kumaşlar, belirli bir enerji akımı verildiğinde yapısal değişikliğe uğrayan elbiseler, örneğin kurşun geçirmeyen yada görünmez hale gelen askeri kamufulajlar (gene Crysis’e bağladık), bu tür örneklerden olabilir.

nano-enginesMateryallerinde yeniden yapılandırılması dışında özellikle moleküler ve atomik seviyede üretilen makinalar ve sistemler hayatımızı oldukça değiştirecek. Elektronik araçların nanometre ölçeklerinde elde edilmesi ile halen kullanılan sistemlerinin işlem güçleri ve kapasiteleri binlerce kat artacak. Geliştirilen sensör ve gösterge sistemleri, sinyal iletimi alanlarında ciddi ilerlemeler yaratacaktır. Somut bir örnek vermek gerekirse, günümüzde transistörlerin küçültülebilmeleri artık daha fazla mümkün olmamaktadir. Bunun başlıca nedeni boyutlari kuculdukçe çalısma prensipelerinin değişmesidir. Gelecekte kullanılacak olan nano transistörler çok ufak boyutlarda olabilecekler ve aynı alanı kaplayan klasik transistor sistemlerinden çok daha az enerji harcıyarak binlerce kat işlem yapabilme hacmine sahip olacaklar. Mesela, Intel ürettiği çiplerde 90 nanometre teknolojisini halen kullanmakta. Geliştirmekte olduğu 65 nanometre teknolojisi ise fiilen kullanılmaya başlandı. Şirket, 2011 yılında işlemci kapılarında 10 nanometre’yi inmeyi planlıyor. Aslında ben bu örnekleri verirken bile bir çoğu eski teknoloji oldu bile…

Nano teknolojinin diğer bir yaygın kullanılacağı bir alan ise tabiki sağlık sektörü. Nanoteknoloji yaşayan sistemlere(hücrelere) moleküler seviyelerde müdahele etme imkanı yaratabilir. Sadece hastalığın bulunduğu ve/veya yayıldığı bölgelere saldırarak ilaç veren makinaler, insan vücudu içinde hareket edilmesine imkan sağlayan teşhis araçları, nano-teknolojinin tıp ve sağlık sektörü üzerindeki bazı potansiyel uygulamaları olarak gösterilebilir. Örnek vermek gerekirse, Texastaki araştırmacılar akıllı bomba dedikleri bir nano ölçekli tedavi üzerinde çalışmaktalar.(Okuduğum kaynak böyle diyor ama büyük ihtimalle denemeler bile başladı)

Yüksek radyasyon içeren bir mataryel olan actinium -225 maddesini , önce karbon ve nitrojenden yapılmış bir kafesin içine hapsediliyor. Kafesin dışınada ise sadece kanserli hücreye yapışan bir protein yerleştiriliyor. Protein kanserli hücreye yapıştığında kafes çürüyor ve radyo aktif madde kanserli hücreyi öldürüyor. Çok küçük miktarda radyasyon içeren bu tedavi yöntemi, günümüzde kansere karşı tüm vücutta yüksek dozda kullanılan diğer tedavi yöntemlerine karşı oldukça yenilikçi, hastalar açısından çok daha sağlıklı.
nano-medicineGene başka bir şirket Angstrom Medica vücudun hücreleriyle birleşebilen ve böylece kemikleri yeniden geliştirebilen farklı şekil ve boyutlarda nanokristaller geliştirdiler. Örnek olarak kazada kolunuzu yada bacağınızı kaybettiniz. Vücudunuzun içersinde oluşturulan nano yapıya sahip iskelet, kemiklerinizin ve derinizin bulunan bu nano iskelet üzerinde ilerlemesini ve gelişmesini sağlayarak, size kaybettiğiniz kolunuzun veya bacağınızın yerine zaman içersinde yenisini sağlayabilir. Fazla bilim kurgu varimi oldu, bence değil. Geleceğe dair bu tarz tahmin yürütmelerde aklıma ‘’Crash’’ adlı ünlü romanın ingiliz yazarı James Graham Ballard gelir. Kendisi şöyle demiştir, ‘’Bilim-kurgu tarih oldu’’. Deminde dediğim gibi belki ben bunları yazarken, bu hayal ettiklerimiz çoktan üretilme aşamasına geçirildi bile.
Nano teknoloji insanoğlunun tarihinde gerçekten devrimlerden biri olarak anılacak.

Hatta öyleki bence nano devrim, ateşin ve tekerleğin icadı, yazının bulunması, atın evcilleştirilmesi, buhar gücünün ve atomun parçalanması kadar önemli olacak. Çünkü gerçekten yepyeni şeyler çok küçük boyutlarda yaratıldığı gibi varolanlarda değiştirilebiliyor. Belki yakın bir gelecekte bilim insanları kömürü bile elmasa dönüştürebilirler kimbilir? Nano malzemelerin ve nano kompozitlerin fosil yakıt endüstrilerinin verimliliğini geliştirme potansiyeli bulunmaktadır. Bu kompozitlerin yaygın olarak kullanılması ile daha yüksek verimliliğe sahip motorların ve dolayısı ile daha temiz, çevre dostu ulaşım sistemlerinin kurulması mümkün olacaktır. Fakat çevre için en önemli yanı tabiki kullanılması tasarlanan hidrojen yakıt teknolojisidir.
nano-engineGünümüzde araba motorları sadece %25 oranında verimlilik sağlar. Yani depolanan enerjinin sadece dörtte biri işe yarayan enerjiye dönüşebilmektedir. Oysa elektirik üretmek için oksijen ve hidrojen arasında kimyasal çekim koşumu prensibiyle çalışan araçlar  bu oran %50 civarındadır. Nerdeyse yarı yarıya. Fakat asıl problem hidrojen gazının etkili ve güvenli bir şekilde depolanmasıdır ki zaten bugün bu teknolojinin verimli şekilde kullanılamamasının en büyük nedenlerinde birinin bu olduğu söyleniyor.
Sorun şu; hidrojen molekülleri son derece küçüktür (yaklaşık 0.1 nano metre kadar), o kadar ki bu moleküllerin dünya üzerinde varolan bir çok mataryelden kaçabileceği anlamına gelir. Ayrıca hidrojenin verimli kullanılabilmesi için çok yüksek basınç altında sıkıştırılması gerekmektedir. Bu da demek oluyor ki hem yüksek basınç altında sıkıştırılmış, hemde kaçak oranı yüksek bir benzin deposuna sahip olan son teknoloji bir araba kullanmak, üstelik yakıtınızda son derece yanıcı olan hidrojen olduğu düşünülürse, saatli bir bomba kullanmaktan farksız. En azından günümüz şartları için konuşuyorum.
İşte nano teknoloji burada yüksek basınçlara dayanabilen ve aynı zamanda hidrojen atomlarının kaçmasını engelliyebilecek  moleküler seviyede yada o kadar küçük boyutlara yakın zor labirentler yada nano karbon tüp benzeri yapıların üretilmesini sağlayabilir. Aynı zamanda nano teknolojiyle geliştirilen filtre sistemleri moleküler seviyede gerçekleştirilen filtreleme sayesinde bugünkü benzerlerinde kat kat ve daha verimli bir ayrıştırma yapabilme olanağına sahip olabilir.

nano-elbiseBu tür örnekleri zaten artık sık sık gazete, dergi ve internet üzerindeki makalelerde okumaya başladık. Özellikle ABD, Japonya, Almanya (son senelerde Güney Kore) gibi gelişmiş ülkelerede gerek devletin bizzat kendi, gerekse özel risk sermaye kuruluşlar, nano teknoloji araştırmalarına çok büyük fonlar ayırmaktalar ve şüphesiz bu yaklaşımları nedeniyle bu ülkelerin teknoloji konusundaki liderlikleri ileriki senelerde de süreceğe benziyor. Türkiyede ise bazı üniversitelerde yapılan araştırmalar dışında malesef bir çok konuda olduğu gibi nano teknoloji konusunda dünyanın çok gerisindeyiz. Sermaye sahipleri sağa sola alışveriş merkezi yapmak yerine, harcadıkları bu paraların onda birini araştırmalara fon olarak aktarsa, eminin Türkiyede çok şey değişir…

Öncü Nano Teknoloji bazı ticari ürünler;

  • Nanotüplerin kullanıldığı Babolat tenis raketleri,
  • Bejing olimpiyatlarında kullanılan, tabanı nano karbon tülerler güçlendirilmiş, Lone Star, Adidas koşu ayakkabısı,
  • Epeius Biotechnologies Corporation tarafından geliştirilen, kanser tümörüne karşı, nano yapıya sahip, Rexin-G ve Reximmune-C  anti-tümör ilaçları,
  • DYO firmasının ürettiği kendi kendini temizleyebilen ve yangına karşı dirençli boyalar,
  • Inmat tarafından geliştirilen nanomalzemeleri kullanan Wilson Double Core tenis topları,
  • Nanogate tarafından geliştirilen nanokaplamaların kullanıldığı Duravit lavabo ve tuvaletler
  • Evident Technologies tarafından geliştirilen ve tıbbi görüntüleme alanında kullanılan Evidots
  • Donanma gemilerinin omurgalarında kullanılan Inframat tarafından geliştirilen Nanox seramik nano kaplamalar,
  • Nanophase tarafından geliştirilen ve Titanium Dioxide nanoparçacıklar kullanan Nucelle güneş koruma kremi,
  • Nano-Tex tarafından geliştirilen GAP, Old Navy ve Clairborne gömlekler ve daha bir çokları…

Yorumlar:

Nano Teknoloji Nedir / Küçük Çaplı Büyük Devrim – 2 yazısına 2 Yorum ”


  1. mucize gibi bişi bunu kullanabiliyorsak ne mutlu bizlereee…


  2. İNsAn OğLuNUN GeLiŞtİRmEsi GereKEn bi K-tEkNOlOJİ lİse ÖğReNCiYİm ÖdeVİm iÇİN iYi olDu…
    pArMAklaRInızA saĞLIk…

Yorum Yazın