NANOTEKNOLOJİ

Nedir Nanoteknoloji? Yunancada 'cüce' anlamına gelen nano, fizikte bir metrenin milyarda biri anlamına gelen ölçü birimidir. Bu tanıma göre "nanoteknoloji" insanın saç kılının 80 binde biri büyüklüğünde "nano" ölçüdeki parçalarla uğraşan bilimdir. Tıpkı yap-boz oyununda parçaların birleştirilerek istenen şeklin oluşturulması gibi, nanoteknolojide de atomlar veya moleküller tek tek alınıp hassas şekilde birleştirilerek istenen ürün elde edilir.

Günümüzde kullanılan üretim teknikleri, moleküler anlamda çok kaba tekniklerdir. Döküm, taşlama, tornalama vs. atomların büyük kitleler halindeki hareketlerine dayanır. Yapı taşları olan atomlar tek tek alınıp istenildiği gibi, üstelik de ucuza mal olacak şekilde birleştirilebilir. Bu gelişme özellikle bilgisayar sektöründe önümüzdeki yıllarda kullanıldığında tümüyle daha temiz, daha dayanıklı, daha hafif ve daha hassas ürünlerin üretilmesi mümkün olacaktır.

Floresans Çalışma

Serbest radikal çaprazbağ kopolimerizasyonu (FCC) ile elde edilen etilmetakrilat (EMA) kopolimerizasyonunda zaman ayrımlı floresans teknik kullanılarak camsı geçiş çalışılmıştır. Floresans molekül olarak Piren (py) seçilmiştir. Floresans bozunum eğrilerinden piren molekülünün floresans yaşam zamanı hesaplanmış ve camsı geçişin izlenmesi için kullanılmıştır. Camsı yapı oluşumu ile reaksiyon ortamının yoğunluğundaki değişim piren moleküllerinin floresans verimini etkiler.

Bulk serbest radikal polimerizasyonu düşük dönüşüm bölgesi jel etkisi bölgesi ve camsı bölgesi olmak üzere üç farklı bölgeye ayrılır. Radikal zincir polimerizasyonlarında reaksiyonun başlangıcı düşük dönüşüm bölgesi olarak tanımlanır ve belli bir noktada polimerizasyon hızında bir ivmelenme ortaya çıkar. Radikal polimerizasyonunda monomer ve başlatıcı konsantrasyonları zamanla azaldığı için buna bağlı olarak reaksiyon hızında da bir azalma beklenir. Ancak bir çok polimerizasyon işleminde tammamen zıt bir davranış yani dönüşümle polimerizasyon hızının arttığı gözlenmiştir.

Çapraz bağlı ağ yapıların bilimsel olara incelenmesi üzerine yapılan ilk çalışma 1805 yılında Gouth tarafından gerçekleştirilen kauçuk esnekliği deneylerinin incelenmesiyle geliştirilmiştir. Bu deneylerde sıcaklık artmasıyla diğer pek çok malzemenin tersine kauçuk malzemelerin boylarında kısalmalar gözlenmiştir. Daha sonra 1920’de Staudinger kovalent bağlı esnek zincirlerinden oluşan polimer moleküllerinde yaptığı mekanik deneyler sonucu tıpkı kauçuk malzemeleri gibi davrandığının kanıtlamaış ve elastomer olarak tanımlanan çapraz bağlı polimer yapılarını kauçuk yapıda polimerler olarak sınıflandırmıştır.

Florezans ve fosforezans spektrokopisi polimerlerin yapısnı ve dinamiğini anlamak için yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Lümünesans tekniği ile polimerik jellerin şişme büzülme ve kuruma kineteğini anlamak için polimerik jellerin sentezlenmesi sırasında floresans özellik gösteren moleküller jel içerisinde tuzaklanır vaya bağlanır.

Bir elektronik geçiş minimum enerji seviyesi olan taban durumunda bulunan bir molekülün foton absorblaması ile bir elektronun daha üst enerji seviyesinde bulunan doldurulmamış moleküler orbitale geçmesinden ibarettir. Böylece bu moılekülün uyarılmış durumda olduğu söylenir ve floresans ışıması yaparak uyarılmış singlet durumundan taman durumuna geçiş yapabilir. Tipik olarak floresans ışıması nanosaniyeler mertebesinde gerçekleşmektedir. Uyarılmış durumda bulunan moleküller taban durumuna geçişleri sırasında floresans ışıması yapmaksızın farklı biomoleküller etkileşmelerden dolayı aktifliklerini kaybederek farklı yollar izleyerek taban durumuna dönebilirler.

Sonuç olarak bu çalışmada FTRF teknik kullanılarak bulk etilmetakrilat ağ yapı oluşumunda camsı geçiş noktası civarında kritk üsler hesaplanmıştır. FTRF teknik ile sınırlı sayıda nokta elde edilebildiğinden eğrilere uyan en iyi fitler kullanılmıştır. Mükemmel bir fitin doğruluk parametresi 1.0 ile tanımlanırken seçtiğimiz fitler için bu değer değerleri arasında bulunmuştur. Camsı geçiş noktasının altında floresans yaşam zamanı ortalama küme büyüklüğü ile üzerinde ise jel kesri ile orantılıdır. Zamanla orantılı olan ölçekleme davranışları yardımıyla kritik üsler hesaplanmış ve sonuçlar sızma teorisi ile uyum içerisinde bulunmuştur.

Referanslar Birks, J.B, (1970). Photophsics of aromatic molecules, Wiley-Interscience, London Flory, P.J, (1941). Principles of polymerization chemistry, Cornell University Press, London Lakowicz, J.R, (1983). Principles of Fluorencence Spectroscopy, Plenum Press, N.Y Serrano, B., Levenfeld, B, Bravo, J, Baselga, J, (1996). Studies of polymerization of acrylic acid monomers using luminiscence probes and differential scanning calorimetry, Polymer Engineering Science, 36,175