KONU: NANOTEKNOLOJİ
Öğretmen derse ilk girdiğinde öğrencilere ’’Evet arkadaşlar bugün sizinle 7. ünitemiz olan ‘Nanoteknoloji’ konusunu işleyeceğiz.’’ der ve konu ile ilgili bilgiler vermeden önce öğrencilerden ‘Nanoteknoloji’ deyince akıllarına ne geldiğini, nanoteknoloji ile ilgili ne bildiklerini sorup derse dikkat çekmeye çalışır.
Öğretmen daha sonra öğrencileri hedeften haberdar etmek için öğrencilere bugünkü işleyeceği konu başlıklarını verir: ‘ Arkadaşlar şimdi size bugünkü işleyeceğimiz konuların konu başlıklarını vereceğim: 1)Nanoteknoloji nedir? 2)Nanoteknolojinin kullanım alanları 3)Nanoteknolojinin amaçları Bu başlıkları inceleyip konumuzu bitireceğiz.
Öğretmen en son Güdüleme yapıp öğrencilere bu konunun günlük hayatta ne işlerine yarayacağını söyler ve konuya giriş yapar. ‘Arkadaşlar işleyeceğimiz Nanoteknoloji konusunda göreceğimiz bilgiler günlük hayatta da işimize çok yaramaktadır. Bir tane örnek verecek olursak nanoteknoloji; endüstriyel Alanda Mikrosensörlerin, mikromakinaların, optoelektronik elemanların imalatı ve uygun şekilde bir araya getirilmesinde kullanılır.’
Öğretmen bilgisayarını ayarlar ve Nanoteknoloji ile ilgili slaytını açıp tahtaya yansıtır ve konuyu slayttan işler. Slayttaki bilgileri tahtadan okur ve öğrencilere açıklamalar yapar.
NANOTEKNOLOJİ Nanoteknoloji; çok genel anlamıyla, atom boyutlarındaki yapıların ticari bir amaca hizmet edebilecek şekilde düzenlenmesidir. Başka bir şekilde tanımlarsak, 1-100 nm ölçeğinde fiziksel, kimyasal ve biyolojik yapıların anlaşılması kontrol edilmesi ve atomsal seviyede değiştirilip fonksiyonel hale getirilmesidir.
Kelime karşılığı Latince de çok küçük boyutlu, bilimsel karşılığı ise metrenin milyarda biri anlamına gelen ölçü birimidir. Nanoteknoloji maddeyi atomik ve moleküler seviyede kontrol inceleyen bilimidir. Nanoteknoloji birçok alanı kapsayan bir bilim dalıdır. Fizik, malzeme bilimi, elektronik, kimya, biyoloji gibi dallardan bilim araştırmacıları, nanoteknoloji çalışmaları yapmaktadır. Günümüzde hızla gelişen bir bilimdir.
NANOTEKNOLOJİNİN KULLANIM ALANLARI Nanoteknoloji nin alanı oldukça geniştir ve genişlemektedir. Günümüzde fizik, kimya, biyoloji, bilgisayar, malzeme bilimi, elektronik gibi alanlarda kullanımının yanında, tıp alanında da oldukça çarpıcı gelişmelere imkan sağlamaya başlamıştır. Gelişmekte olan bir teknolojidir , kısıtlı sayıda uygulamaları olsa da gelecek adına çok daha geniş yelpazelere yayılacağı ortadadır .Bu teknolojiyle üretilebilecek birçok mikroskobik aygıtlar belki de damarlarımızda dolaşacak ve birer uzman gibi tedavi sağlayacaklardır. Nano boyuta sahip yapıların fiziksel özelliklerini anlaşılması ile yeni bir nanoskopik dünya ile bir köprü kurulabilir. .
Nanomateryallerin üretimi ile birlikte çok daha dayanıklı ulaşım araçları ve kirlenmeyen, paslanmayan eşyalar ; hatta kendi kendini temizleyen giysiler üretilebilecektir. Gelecekte en büyük sorunlardan biri olacak olan kullanılabilir su kaynakları da, bu teknoloji ile kendisini yenileyebilecektir. Belki de yakın bir tarihte insan vücudunda çalışabilecek biyolojik ve farmokolojik bilgisayarlar bu şekilde üretilebilir. Nanoteknoloji için, çağımızın anahtar teknolojisi olduğunu söyleyebiliriz.
Nanoteknoloji ve Bilgisayar Teknolojisi: Nano ölçekte elektronik devre elemanlarının üretilmesiyle bilgisayarların mimari tasarımında da değişiklikler meydana gelecektir. Nano ölçekteki devre elemanları daha az enerji ile üretildiğinden, bu bilgisayarlar daha küçük, hız ve kapasite bakımından daha büyük olacaklardır.
Havacılık ve Uzay Çalışmaları: Nano yapılı malzemeler daha hafif, daha sağlam, sıcağa karşı daha dayanıklı olmaları sebebiyle roket ve uzay istasyonlarının yapımında önemli olmaktadır. Muhtemel uygulamalar; az enerji gerektiren, radyasyona karşı dayanıklı, yüksek verimli bilgisayarların yapımı mikroölçekteki uzay araçlarında kullanılabilecek nano ölçekte aletler, nano yapılı algılayıcılar ve nano elektronik ile desteklenen uçuş sistemleri yapımı, ısıya dayanıklı nano yapılı kaplama malzemeleri olabilir.
Tıp ve Sağlık: Proteinler, protein kompleksleri, dokular, kromozomlar, lipitler, karbonhidratlar, nano ölçekteki malzemelere örnek olarak gösterilebilir. Nano ölçekteki aygıtlar sayesinde hastalıkların teşhisi ve tedavisinde yeni yöntemler geliştirilecektir. Bu sayede hasar görmüş sinir hücreleri onarılabilecek, hastalıklı yapılar yok edilebilecektir.
Çevre ve Enerji: Yakın bir zaman içerisinde, insanlığın temel problemleri sıralamasında 1. sırada enerji, 4. sırada çevre yer alacaktır. Nanoteknolojinin, enerjinin verimli kullanılmasında, depolanmasında ve üretilmesinde uygulama alanları vardır. Nanoteknolojik olarak üretilen otomobiller, daha az yakıt harcayacağı için çevreyi az kirletecek ve ekonomik olacaktır. H depolama ile hidrojen enerjisiyle çalışan otomobiller kullanılacak, sonucunda da çevre dostu yakıt tüketimi gerçekleşecektir. Ayrıca, insanlığın temel problemlerinin 2. sırasında su yer almaktadır. Nano filtreler sayesinde, temiz su eldesi mümkün olabilecektir.
Biyoloji ve Tarım: Biyosentezleme ve biyoişleme yeni kimyasal ve ecza malzemeleri sağlayabilir. Biyolojik yapıtaşlarının suni malzemelerin ve aygıtların içine yerleştirilmesi ile biyolojik işlev ve başka istenen özelliklere sahip malzemeler üretilebilir. Tarımda da nanoteknolojinin kullanım alanları vardır. Örneğin bitkileri böceklere karşı korumak için moleküler seviyede kimyasalların geliştirilmesi; hayvanlar ve bitkilerin genlerinin, hayvanlar için ilaçların, DNA testleri için nanoölçekte kontrol yöntemlerinin geliştirilmesi sağlanabilir.
Nanoteknolojinin Amaçları. Nanometre ölçekli yapıların analizi, Nanoteknolojinin Amaçları *Nanometre ölçekli yapıların analizi, *Nanometre boyutunda yapıların fiziksel özelliklerinin anlaşılması, *Nanometre ölçekli yapıların imalatı, * Nano hassasiyetli cihazların geliştirilmesi, * Nano ölçekli cihazların geliştirilmesi, * Uygun yöntemler bulunarak nanoskopik ve makroskopik dünya arasındaki bağın kurulması.
Öğretmen slaytta konularını bitirince konunun akıllarda kalması için ve daha iyi anlaşılması için öğrencilere birkaç teknik uygular. Öncelikle kartopu tekniğini uygulayan bir öğretmen sınıfı önce ikişerli, sonra dörderli ve en son sekizli gruplara ayırır ve derste konudan ne anladıklarını birbirlerine anlatmalarını ister. Öğrenciler böylece hem derste aktif olurlar hem de konuyu daha iyi anlamış olurlar.
Öğretmen son olarak sınıfın ortasına bir çember çizer ve sandalyesini tüm sınıfın göreceği şekilde çemberin içine koyar. Buraya sınıftan tek tek öğrencileri çağırır. Konuyla ilgili aklında kalanları sorar. Sınıfa da arkadaşının söyledikleri yanlış olsa dahi müdahale etmemelerini söyler ve bu şekilde akvaryum tekniğini de kullanarak dersi bitirir.
S-1) Nanoteknoloji nedir? 1-100 nm ölçeğinde fiziksel, kimyasal ve biyolojik yapıların anlaşılması kontrol edilmesi ve atomsal seviyede değiştirilip fonksiyonel hale getirilmesidir.
S-2) Nanoteknolonin kullanım alanlarından çevre ile ilişkisi nedir? Yakın bir zaman içerisinde, insanlığın temel problemleri sıralamasında 1. sırada enerji, 4. sırada çevre yer alacaktır. Nanoteknolojinin, enerjinin verimli kullanılmasında, depolanmasında ve üretilmesinde uygulama alanları vardır. Nanoteknolojik olarak üretilen otomobiller, daha az yakıt harcayacağı için çevreyi az kirletecek ve ekonomik olacaktır. H depolama ile hidrojen enerjisiyle çalışan otomobiller kullanılacak, sonucunda da çevre dostu yakıt tüketimi gerçekleşecektir. Ayrıca, insanlığın temel problemlerinin 2. sırasında su yer almaktadır. Nano filtreler sayesinde, temiz su eldesi mümkün olabilecektir.
Atom boyutlarındaki yapıların ticari bir amaca hizmet edebilecek şekilde düzenlenmesine ……….. Denir.(Nanoteknoloji) Nanoteknoloji Tıpta ……………………. Yapımında kullanılır. (yapay kemik)
D-Y SORULARI 1)Hassasiyetli cihazların geliştirilmesi nanoteknolojinin amaçları arasındadır () (D) 2)Elektronik alanda nanoteknolojiden yaralanırız (D)