NanoTeknolojİ HakkInda Herşey

... konulu sunumlar: "NanoTeknolojİ HakkInda Herşey"— Sunum transkripti:

1 NanoTeknolojİ HakkInda Herşey
Hazırlayan ve Sunan Çağatay COŞKUN

2 İçerİk Olarak; Nanoteknolojinin tanımı Sözlük Anlamı Genel Tanım
Nanoteknolojinin Tarihçesi Nanoboyutun Farkı Nanoteknolojinin Hedefleri Uygulama Alanları Nanoteknoloji, Hayatı Nasıl Değiştirecek? Türkiye’ de Nanoteknoloji Neden Nanoteknolojisi Duyarlı Kullanılmalı? Tüm Bu Gelişmeler Ne Kadar Zamanda Gerçekleşebilir? Kaynaklar

3 Nanoteknolojİnİn tanımı
Sözlük Anlamı Nano kelimesi, Yunanca "nannos" kelimesinden gelir ve "küçük yaşlı adam veya cüce" demektir. Günümüzde nano, teknik bir ölçü birimi olarak kullanılır ve herhangi bir birimin milyarda biri anlamını taşır. Genellikle metre ile birlikte kullanılır. Nanometre, 1 metrenin milyarda biri ölçüsünde bir uzunluğu temsil eder (yaklaşık olarak ardarda dizilmiş 5 ila 10 atom). Teknoloji kelimesi ise yine Yunanca "tekhné" ve "logia" kelimelerinin bir araya gelmesiyle oluşur. "Tekhné", el işi veya sanat, logia ise bir konunun çalışılması olarak tercüme edilebilir. Teknoloji genellikle çevre üzerinde kontrol sağlamak amacıyla araç yapımı olarak tanımlanır. Başka bir anlamda ise teknolojiyi, bilimsel metotların, ticari amaçlar için kullanılması olarak yorumlayabiliriz.[1]

4 Nanoteknolojİnİn tanımı
Genel Tanım Nanoteknoloji, en genel tanımıyla, istisnai şekilde küçük (yaklaşık atom boyutlarında) yapıların ticari bir amaca hizmet edebilecek şekilde düzenlenmesidir. Başka bir şekilde tanımlamak gerekirse: Maddeler üzerinde 100 nanometre ölçeğinden küçük boyutlarda gerçekleştirilen işleme, ölçüm, modelleme ve düzenleme gibi çalışmalar nano-teknoloji çalışmaları olarak nitelenir.[1] Nanoteknoloji maddeyi atomik ve moleküler seviyede kontrol etme bilimidir. Genel olarak 100 nm ve daha küçük boyutta malzeme ve aygıt geliştirmekle ilgilidir. 1 nm, metrenin milyarda biridir.

5 Nanoteknolojİnİn tanımı
Genel Tanım Nanoteknoloji birçok alanı kapsayan bir bilim dalıdır. Aygıt fiziği, malzeme bilimi, elektronik, kimya, biyoloji gibi bilim dallarından araştırmacılar, Nanoteknoloji çalışmaları yapmaktadır. Nanoteknolojinin etkileri üzerinde çokça tartışmalar yapılmıştır. Her yeni teknolojide olduğu gibi, nanomalzemelerin de sağlık ve çevre üzerindeki etkileri merak edilmektedir. Nanoteknolojinin tıp, elektronik ve enerji üretimi gibi alanlarda uygulanma potansiyeli söz konusudur. [a] [2]

6 Nanoteknolojİnİn tanımı

7 Nanoteknolojİnİn Tarİhçesİ
60`lar-Feynman Nanoteknoloji vizyonunun ortaya çıkışını, yılında fizikçi Richard Feynman’ın malzeme ve cihazların moleküler boyutlarda üretilmesi ile başarılabilecekleri üzerine yapmış olduğu ünlü konuşmasına kadar dayandırabiliriz (There is Plenty of Room at the Bottom). Bu konuşmasında Feynman minyatürize edilmiş enstrümanlar ile nano yapıların ölçülebileceği ve yeni amaçlar doğrultusunda kullanılabileceğinin altını çizmiştir.

8 Nanoteknolojİnİn Tarİhçesİ
80`ler-Uygun mikroskopların geliştirilmesi Boyutlar küçüldükçe, yapılan çalışmaları izlemek zorlaşmıştır yılında IBM tarafından yeni bir mikroskop türü “Scanning Tunneling Microspcope” (STM) geliştirildi. Bu önemli ilerlemede pay sahibi olan araştırmacılar bu buluşları ile 1986’ da Nobel Fizik ödülünü aldılar. Aynı zamanlarda STM mikroskobunun bir türevi olan “Atomic Force Microscope” (AFM) geliştirildi. Feynman’ın bahsetmiş olduğu enstrümanların (scanning electron microscope, atomic force microscope, near field microscope vb.) 1980’lerde geliştirilmesi ve eşzamanlı olarak gelişen bilgisayar kapasiteleri ile nano skalasında ölçüm ve modelleme yapılması mümkün olmuştur.

9 Nanoteknolojİnİn Tarİhçesİ
90’lar – Fullerene - Karbon Nanotüpler - Drexler 1990’ların başında Rice Üniversitesinde Richard Smalley öncülüğündeki araştırmacılar 60 karbon atomunun simetrik biçimde sıralanmasıyla elde edilen futbol topu şeklindeki “fullerene” molekülleri geliştirilmiştir. Elde edilen molekül 1 nanometre büyüklüğünde ve çelikten daha güçlü, plastikten daha hafif, elektrik ve ısı geçirgen bir yapıya sahipti. Bu araştırmacılar 1996 yılında Nobel Kimya ödülünü aldılar. 1991 yılında da Japon NEC firması araştırmacılarından biri olan Sumio Iijima, karbon nano tüpleri bulmuştur. Karbon nano tüpler, fullerene molekülünün esnetilmiş bir şekli olup benzer şekilde önemli özelliklere sahip, çelikten 100 kat daha güçlü ve ağırlığı çeliğin ağırlığının 6’da 1’i kadardı.

10 Nanoteknolojİnİn Tarİhçesİ
2000’ler – Yarış başlıyor ! 1999 yılında ABD’ de Bill Clinton hükümeti nanoteknoloji alanında yürütülen araştırma, geliştirme ve ticarileştirme faaliyetlerinin hızını artırma amacını taşıyan ilk resmi hükümet programını, Ulusal Nanoteknoloji Adımını (National Nanotechnology Initiative) başlattı. 2001 yılında Avrupa Birliği, Çerçeve Programına Nanoteknoloji çalışmalarını öncelikli alan olarak dahil etti. Japonya, Tayvan, Singapur, Çin, İsrail ve İsviçre benzer programlar başlatarak 21. yüzyılın ilk küresel teknoloji yarışında önlerde yer almak için çalışmalarına hız verdi.

11 Nanoteknolojİnİn Tarİhçesİ
Nanoteknoloji kelimesini ilk defa kullanan Tokyo Bilim Üniversitesi'nden Norio Taniguchi olmuştur. 1974'de yayınlanan bir makalede [b] Taniguchi'nin tanımı şöyledir: "'Nano-teknoloji' genel olarak malzemelerin atom atom ya da molekül molekül işlenmesi, ayrılması, birleştirilmesi ve bozulmasıdır." Nanoteknoloji kelimesinin ortaya çıkmasından önce, fikir olarak dile getirilmiştir. Bunlardan en erkeni Richard Feynman'ın "Aşağıda Daha Çok Yer Var" adlı konuşmasıdır. Feynman bu konuşmasında atomları ve molekülleri kontrol etmeyi becerebileceğimizden, bunu yapabilmek için de yeni aletlere ihtiyacımız olduğundan bahsetmiştir.

12 Nanoteknolojİnİn Tarİhçesİ
Atomik seviyede yer çekimi kuvvetinin öneminin azalacağına, Van der Waals gibi zayıf kuvvetlerin öneminin artacağını da belirtmiştir. Feynman'ın yanında bir başka fikir adamı ise Eric Drexler’ dir. 1986‘ da yayınladığı "Yaratma Motorları: Nanoteknolojinin Yaklaşan Devri" ve "Nanosistemler: Moleküler Mekanizmalar, Üretim ve Hesaplama" kitaplarında istediğimiz maddeyi atom atom dizerek oluşturan nanorobotların varolabileceğini ispat etmeye ve bu teknolojinin etkilerini ortaya çıkarmaya çalışmıştır.]

13 Nanoteknolojİnİn Tarİhçesİ
"Yaratma Motorları: Nanoteknolojinin Yaklaşan Devri" yayınlanan ilk Nanoteknoloji kitabıdır. Nanoteknolojinin gelişmesini sağlayan buluş ise Tarama Tünelleme Mikroskobu’ nun keşfedilmesidir. Bu mikroskop sayesinde iletken bir yüzeydeki atomların yerleri değiştirilebiliyordu. Bu gelişmeyi 1986’ da fullerenin ve karbon nanotüplerin keşfi izledi. 2000’ de ABD’ nin nanoteknolojiye yatırım yapması sonucu tüm Dünya‘ nın birçok ülkesinde Nanoteknoloji araştırmaları başlamış oldu.[2]

14 Nanoboyutun Farkı Nanoteknolojiyi bu kadar ilginç kılan unsur, malzemeler nanoboyutta makrodünyadan farklı davranmalarıdır. Külçe şeklindeki altın başka maddelerle reaksiyona girmek istemezken, nanoboyuttaki altında bu durumun tam tersi gözlemlenmektedir. Kuantum etkileri yüzünden maddeler, nanoboyutta farklı özellikler göstermektedir. Bu özellik yüzünden, bilim adamları malzemelerin nanoboyuttaki hallerini araştırıp, sorunlara çözüm bulmaya çalışmaktadırlar.[2]

15 NANOTEKNOLOJİNİN HEDEFLERİ
Uygun atomları ya da molekülleri doğru biçimde bir araya getirerek istenen yapıyı oluşturmak. Yapı bölümlerinin kontrollü biçimde kendi kendilerinin kopyalamalarını ve büyümelerini sağlamak. Moore Yasası ile öngörülmüş ve gerçekleşmiş olandan çok daha hızlı bir gelişme sağlamak. Canlı yapılara cansız yapılanların bir arada işlev görmesini sağlamak. Gelişmiş devletlerin savunma sanayilerini geliştirmesi adı altında yürütülen nano tabanlı projelerden arasında bir hafta uykusuz kalabilmesine rağmen yüksek performansından hiç bir şey kaybetmeyen süper askerler, insansız uçabilen ve arıza yaptığında kendini tamir edebilen uçaklar gibi çalışmalar bulunuyor.

16

17 UYGULAMA ALANLARI

18 UYGULAMA ALANLARI NANOTÜPLER
Nanotüpler, çelikten 10 kat daha güçlü ve 6 kat daha hafif yapılar. Kristal grafitlerden oluşan hegzagonal örgüdeki karbon atomlarının oluşturduğu silindirik yapılardır.

19 nanoteknolojİ İle geleceğe bakış
Nanotüplerin İşlenmesi: Nanotüplerden devre yapabilmek için, kontrollü bir şekilde nanotübün işlenebilmesi önemlidir. Nanotübün konumunu, şeklini ve yönelimini değiştirebilmek için Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) kullanılır. AFM çubuğu ile 2, mikron boyunda “” oluşturulmuştur.

20 UYGULAMA ALANLARI HİDROJEN DEPOLAMA
Geçiş elementleri (Pt, Pd, Ti, V,...) ile işlevleştirilen nanotüpler ve moleküllere çok yüksek kapasitede hidrojen depolanabileceği gösterilmiştir. Bu buluşun, geleceğin otomobillerinde kullanılacak verimli yakıt hücreleri ve katalizörlerin tasarımında kullanılması düşünülmektedir.

21 UYGULAMA ALANLARI NANOMALZEMELER Su ve Kir Tutmayan Yüzeyler
Çizilmeye karşı etkili ve parlak boya Su itici, kir tutmayan, kolay temizlenen ayna ve camlar Nanofiltreli klima

22 UYGULAMA ALANLARI NANOMALZEMELER
Yosun ve deniz hayvanlarının tutunamadığı boyalar ve yüzeyler

23 UYGULAMA ALANLARI Malzeme ve İmalat Sektörü
Malzemelerin atomik ve moleküler boyutlardan başlayarak inşa edilmesi, konvansiyonel metotlar ile elde edilen malzemelere oranla daha sağlam ve hafif maddelerin ortaya çıkmasını sağlayacaktır. Bu malzemeler, daha düşük hata seviyeleri ve eşsiz dayanıklılık güçleri ile hali hazırdaki bir çok endüstriyel süreç için devrimsel yenilikler getirecektir. Benzersiz ve alışılmamış özellikleri ile nano tüpler, elyaflar, lifler ve kaplama malzemeleri imalat yöntem ve tekniklerinin gelişmesine imkan sağlayacaktır.

24 Nano tüpler, bİr molekül gezegen dİşlİsİ gİbİ çalışırlarken..

25 UYGULAMA ALANLARI Nano-Elektronik ve Bilgisayar Teknolojileri
Elektronik araçların nanometre ölçeklerinde elde edilmesi ile halen kullanılan sistemlerinin işlem güçleri ve kapasiteleri bir kaç kat artacaktır. Nanoteknolojilerin kullanım alanlarından biri olarak önerilen kuantum bilgisayarların geliştirilmesi ile günümüzün en modern bilgisayarları olan Pentium bilgisayarlar ile kıyaslanamayacak seviyelerde işlem gücü elde etmek mümkün olacaktır. Bunlara ek olarak elektronik araçlar için geliştirilen sensör, gösterge sistemleri ve sinyal iletimi alanlarında ciddi ilerlemeler kaydedilecektir.

26 UYGULAMA ALANLARI Tıp ve Sağlık Sektörü
Nanoteknoloji yaşayan sistemlere moleküler seviyelerde müdahale etme imkanı oluşturabilir. Yaşayan organizmalar ile etkileşime geçebilecek boyutlarda araçlar üretilmesi ile bir çok yeni teşhis ve tedavi yöntemlerinin gelişmesi olasıdır. Sadece hastalığın bulunduğu ve/veya yayıldığı bölgelere saldırarak ilaç veren makineler, insan vücudu içinde hareket edilmesine imkan sağlayan teşhis araçları, nano-teknolojinin tıp ve sağlık sektörü üzerindeki potansiyel uygulamaları olarak gösterilebilir.

27 UYGULAMA ALANLARI Tıp ve Sağlık Sektörü
Hatta vücuda ek bir bağışıklık sistemi de kazandırabilirler. Hedef hücrelerin özellikleri programlandığında, mesela grip virüslerine saldırabilir ve bünye hastalanmadan virüs istilasını durdurabilirler. Aynı zamanda vücuttaki her bulguyu rapor edip bir nevi doktorluk da yapabilirler.

28 UYGULAMA ALANLARI Havacılık ve Uzay Araştırmaları
Havacılık ve uzay araçları çok maliyetli teknolojilerdir. Bu araçların imalatı sırasında kullanılan malzemelerin ağırlığı maliyetlerin yüksekliğinde çok önemli bir yer tutar. Nanoteknoloji bu malzemelerin ağırlığının önemli ölçüde azaltılması ile maliyetlerin düşürülmesini sağlayabilir. Ayrıca çekme direnci çelikten kat kat yüksek nano tüpler sayesinde dünya yüzeyinden atmosfere kadar yükselebilecek yapılar inşa edilmesi potansiyel uygulama alanları içinde yer alabilir. Böylece uzay araştırma maliyetlerinin büyük bir kısmını meydana getiren fırlatma maliyetleri düşürülebilir.

29 UYGULAMA ALANLARI Çevre ve Enerji
Nano-malzemelerin ve nano-kompozitlerin fosil yakıt endüstrilerinin verimliliğini geliştirme potansiyeli bulunmaktadır. Nano-kompozitlerin yaygın olarak kullanılması ile daha yüksek verimliliğe sahip motorların ve dolayısı ile daha temiz, çevre dostu ulaşım sistemlerinin kurulması mümkün olacaktır.

30 UYGULAMA ALANLARI Bio-teknoloji ve Tarım:
Tıp ve sağlık sektörlerinde uygulanabilecek teknolojilerin genişletilmesi ile bio-teknoloji, ilaç ve tarım sektörleri de ürünlerinde bu teknolojileri uygulayacaktır. Yeni ilaçlar, gübreler, daha besleyici ve hastalık direnci yüksek bitkiler veya hayvanlar bir çok üniversite ve özel sektör kuruluşun araştırma alanları içerisinde yer almaktadır. Bu gün bile bitki ve hayvan genlerinin düzenlenmesi ile ortaya çıkartılmış olan bazı ticari ürünlere rastlamak mümkündür.

31 UYGULAMA ALANLARI Savunma Sektörü
Nano-teknoloji askeri uygulamalar konusunda bir çok alanda potansiyel vaat etmektedir. Geliştirilmiş elektronik savaş kapasitesi, daha iyi silah sistemleri, geliştirilmiş kamuflaj ve akıllı sistemler bir çok Ar-Ge çalışmasının gerçekleştirildiği alanlardır.

32 Nanoteknolojİ, Hayatı Nasıl Değİştİrecek?
Tüm insanlık için kökten değişim ve dönüşümleri beraberinde getirecek bu gelişmelerin olası sonuçları üzerinde herkesin düşünmesi gerekmektedir. Nano gelecekte herkes kendi bilgisayarına temel tüketim maddelerini üretmesi için emir verebilecek. Evin bir köşesinde çalışan nanobot sürüleri de istediğiniz malzemeyi, etrafımızda serbestçe dolaşmakta olan atomları toplayıp işleyerek üretecekler. Diğer akla gelen soru ise nano çağda paranın değerinin ne olacağıdır. Ne de olsa atomlardan her şey sonsuz kere tekrar dönüştürülebilecek. Tuzlu deniz suyundan bile altın ve kobalt üretmenin mümkün olduğu bir çağda altının ne anlamı kalır? Paylaşımı üzerine savaşların yapıldığı kaynaklar anlamını yitirince nasıl bir uygarlıkta yaşayacağız?

33 Nanoteknolojİ, Hayatı Nasıl Değİştİrecek?
Öyle görülüyor ki insanlık olarak maddi zenginliğe ve gelişmiş fiziksel sağlığa ulaşmanın eşiğindeyiz. Bilim adamlarının Nanoteknoloji gibi doğayı taklit yolu ile geliştirmeye çalıştığı birçok teknoloji, doğada zaten yaratıldığı ilk günden itibaren mevcut... Bedenimizin her hücresi ve maddeyi oluşturan her atom, üstün bir yapıya sahiptir. Bilim adamlarının taklit etmeye çalıştığı atomlardaki bu muhteşem düzen alemlerin Rabbi olan Allah'ın sonsuz aklının delillerinden yalnızca bir tanesidir.

34 Nanoteknolojİ, Hayatı Nasıl Değİştİrecek?
Nanoteknolojinin sağlayacağı imkanları kısaca şöyle sıralayabiliriz: Her atomu tam istenilen yere yerleştirme imkanı Fizik ve kimya kurallarının mümkün kıldığı hemen hemen her şeyi atom seviyesinde üretebilme imkanı Üretim maliyetlerinin ham madde maliyetlerini geçmediği ekonomik üretim imkanı [3]

35 Türkİye'de Nanoteknolojİ
Ülkemizde sadece Gebze İleri teknoloji Enstitüsü, Sabancı, Bilkent, ODTÜ ve İTÜ’ de küçük çaplı çalışmalar yapılmaktadır. Nanoteknolojinin açıklanması ve herkesin öneminin kavraması için de ülkemizdeki üniversitelerin birlikte bir çalışma yürütmesini gerekmektedir. Özellikle üniversitelerde ilgili bölümler açılmalı ve alanlara dikkat çekilmelidir. Triboloji alanında bir deha olarak kabul edilen bilim adamı Prof. Dr. Ali Erdemir nano-teknoloji kullanarak geliştirdiği yapay elmas özelliği taşıyan buluşuyla Nobeli R&D ödülünü üçüncü kez kazanmıştır. Prof. Erdemir ’in geliştirdiği nano özellikli karbon elmas tabakada sürtünme katsayısı çok düşük olup; bunun yanında ısıya dayanıklılığı son derece yüksektir.

36 Türkİye'de Nanoteknolojİ
Her iki özellik de beklentileri karşılayacak kadar güzel bir başlangıç yılında İTÜ Metalürji bölümünden mezun olan ve 1987 yılından beri de ABD’ de Chicago kenti yakınlarında bulunan Argon laboratuarında araştırmalarını sürdüren Prof. Erdemir, geliştirdiği maddenin suni bir elmas gibi düşünülebileceği ve aynen gerçek elmas özelliğini gösterdiği belirtilmektedir. Geliştirilen bu teknik ile kesici ve delici aletlerin uçları ısıya çok dayanıklı bir hale getirilebilecek olup; diğer bir yandan da uzay araçlarında kullanılan birçok cihazın daha uzun ömürlü olması sağlanabilecektir.

37 Türkİye'de Nanoteknolojİ
Nanoteknolojinin 2025 yılı itibariyle hayatımızı büyük ölçüde etkileyeceği düşünülmektedir. Türkiye de şimdiden nanoteknolojiyi üretir hale gelebilmek için uygun adımlar atmaya başlanmıştır. Tübitak’ ın Vizyon Programı'nda Nanoteknoloji yer almış ve yol haritası oluşturulmuştur.[c] En önemli gelişme Bilkent Üniversitesi’ nde Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi'nin (UNAM) kurulmasıdır. Bu merkezin amacı Türkiye’ de nanoteknolojinin araştırma merkezi olmaktır. Devlet Planlama Teşkilatı (DPT) tarafından 28 milyon TL yatırım yapılan merkez son derece modern aletlerle donatılmış durumdadır.

38 Türkiye'de Nanoteknolojİ
Türkiye'nin her yerinden araştırmacılar UNAM'ın bu imkanlarından yararlanabilmektedir. Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, TÜBİTAK MAM, gibi merkezler de nanoteknoloji araştırması yapılan yerlerdendir. Ülkemizde nanoteknoloji ile ilgili etkinlikler de yapılmaktadır. Bunlardan bazıları 4 yıldan beri yapılan NANO TR konferansları, Aralık 2008 tarihleri arasında Sabancı Center'deki "Nanoteknoloji Pazarı"'dır. Şu anda Türkiye'de yeni kurulan 13 tane nanoteknoloji şirketi vardır. Büyük şirketlerin de nanoteknolojik ürünleri piyasaya sürülmüştür. [2]

39 Nanoteknolojİnİn Kullanım Alanları
Nanoteknoloji yavaş yavaş hayatımıza girmektedir. Şu an nanoteknolojinin 2. devresinin sonlarındayız yılı itibari ile 3. nesil, 2020 yılı itibari ile de 4. nesil nanoteknolojik ürünlerin çıkması bekleniyor. ABD'de de bulunan Project On Emerging Nanotechnologies adlı kurumun İnternet'te yayınladığı listede Ocak itibari ile 803 nanoteknolojik ürün bulunmaktadır. Listede sağlık, tekstil, elektronik, otomotiv, gıda ürünlerinden örnekler bulunmaktadır. Günümüzdeki nanoürünlerin çoğu varolan bir malzemeye nanoyapılarla suyu itme, güzel koku salma gibi ek özellikler eklenmiş halidir.[x1] “Midget-çok küçük” anlamına gelen Yunanca bir kelimeden türeyen nano bir ölçü birimi ön ekidir ve milyarıncı parçayı gösterir. Ancak genel olarak söylenecek olursa, nanoteknoloji maddeyi dolaylı olarak atom boyutuna yani “nano-boyutuna” indirgeme işidir.

40 Nanoteknolojİnİn Kullanım Alanları
1974 yılında Tokyo Üniversitesinde Norio Taniguchi tarafından ortaya atılan nanoteknoloji mevcut teknolojilerin daha ileri düzeyde duyarlılık ve küçültülmesine dayalı olarak hızla ortaya çıkan teknolojilerdir. Gelecekte bu teknoloji muhtemelen Moleküler Nanoteknolojisi (MNT) adıyla nano büyüklüğündeki boyutlarıyla yapı makineleri ve mekanizmalarını da içerecektir. Nanoteknoloji ölçü olarak “nanometre” adı verilen (kısa şekli nm) bir ölçme birimini kullanılır. Her bir ölçüde 1 milyar nm vardır. Her bir nm sadece üç ile 5 atom genişliğindedir. Bunlar küçüktür. Ortalama insan saç kalınlığının ~40,000 kez daha küçüktür.

41 Nanoteknolojİnİn Kullanım Alanları
Nanoteknolojisi genellikle genel-amaçlı teknoloji olarak adlandırılır. Çünkü gerçekleştirildiği zaman nanoteknoloji neredeyse bütün sektörlerde ve toplumun her alanında önemli bir yeri olacaktır. Daha iyi yapılmış, daha uzun süre dayanan, daha temiz, güvenli ve akıllı ürünleri evde, iletişimde, tıpta, ulaşımda, tarım ve endüstrinin her alanında kullanabileceğiz. İnsan vücudunda dolaşarak kanser hücrelerini yayılmadan bulup yok eden tıbbî bir araç düşünün. Yada çelikten çok daha hafif ama ondan on kat daha güçlü materyalleri… [4]

42 Neden Nanoteknolojİsİ Duyarlı Kullanılmalı?
Elektrik veya bilgisayarlar gibi nanoteknoloji de hayatımızın her aşamasında daha iyi olanaklar sunacak. Fakat her yeni teknolojinin olduğu gibi nanoteknolojinin de iki yönlü kullanımı var, yani ticari kullanımı ve askeri kullanımı.. Askeri alanda nanoteknoloji sayesinde çok daha güçlü silahlar ve gözetleme araçları yapılabilecek. Bu yüzden nanoteknoloji insanlar için yararları ile birlikte aynı zamanda bazı riskleri de getirmektedir. Nanoteknolojinin önemli yanlarından biri de sadece daha iyi ürünler değil, aynı zamanda daha gelişmiş üretim araçları sunmasıdır. Bir bilgisayar veri dosyalarını kopyalayabilir; özellikle de çok düşük bir maliyet de yada ücretsiz olarak istediğiniz kadar kopya yapabilirsiniz. İşte nanoteknoloji de aynı bilgisayar örneğinde olduğu gibi herhangi bir şeyi üretmeyi aynı dosyaların kopyalanması kadar kolay ve ucuz hale getirebiliyor. Bu yüzden nanoteknoloji bir çoğuna göre “sonraki sanayi devrimi” olarak adlandırılmaktadır.

43 Neden Nanoteknolojİsİ Duyarlı Kullanılmalı?
Nanoteknoloji sadece çok düşük maliyetle birçok yüksek kalitede ürünün yapılmasına olanak sağlamayacak, aynı zamanda düşük maliyette ve aynı yüksek hızda yeni nano fabrikalarının da yapılmasını sağlayacaktır. Nanoteknolojisinin hızla gelişen bir teknoloji olarak adlandırılmasının nedeni kendi üretim araçlarını yeniden üretebilme yeteneğidir. Nanoteknoloji; daha hızlı, düşük maliyetli ve temiz üretim sistemi getirmektedir. Üretim araçları katlanarak yeniden üretilebilecektir, böylece birkaç hafta içersinde birkaç nano fabrikası milyarlarca fabrikayı üretecektir. Bu durum devrimsel açıdan, yenilikçi ve güçlü; potansiyel olarak da çok tehlikeli ya da faydalı bir teknolojidir.

44 Tüm Bu Gelİşmeler Ne Kadar Zamanda Gerçekleşebİlİr?
Genel tahminler bunun 20 ila 30 yıl arasında, hatta daha da geç olabileceği yönündedir. Fakat optik, nano litografi, mekanik kimya ve 3-D prototip teknolojileri konusundaki kaydedilen hızlı ilerlemeler bu süreyi kısaltabilir. Burada önemli olan sadece böyle bir gelişmenin ne kadar kısa bir zamanda yapılabileceği değil aynı zamanda bizim bu yeni teknolojiye ne kadar hazır olabileceğimizdir. Belki kendimize aşağıdaki sorulardan bazılarını sorduğumuzda bu konuyu daha iyi algılayabiliriz. Bu teknolojiye kim sahip olacak? Bu teknoloji çok sınırlı mı olacak yoksa herkes erişebilecek mi? Fakir ve zengin arasındaki farkı kapatmak için ne yapacak? Tehlikeli silahlar nasıl kontrol altına alınacak ve tehlikeli kişilerin eline geçmesi engellenecek?

45 Tüm Bu Gelişmeler Ne Kadar Zamanda Gerçekleşebİlİr?
Bu soruların çoğu 10 yıl önce ortaya atılmasına rağmen hala pek çoğu bir cevap bulmuş gibi görünmüyor. Bu teknolojinin ne zaman hayata geçirileceğini tam olarak söylemek zor, bunun bir nedeni de gizli askeri veya endüstriyel geliştirme programlarının normal bir vatandaşın bilgisi dışında ve büyük bir gizlilikle yürütülüyor olmasıdır. Tam ölçekli olarak nanoteknolojinin önümüzdeki beş veya on yıl içersinde geliştirilip geliştirilmeyeceğini kesin olarak söyleyemeyiz. Fakat şimdiden ihtiyatı elden bırakmayıp bütün senaryolara karşı hazırlıklı olmalı nanoteknoloji ve gelişimini yakından takip etmeliyiz.[5]

46 Nanoteknolojide Nasıl Bir Üretim Gerçekleşir?
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. Nanoteknolojiyle ilgili iki kavram daha vardır; mikro montaj ve kendi kendine çoğalma. Mikro montaja olan ihtiyaç moleküler robot sanayine olan ilgiyi artırıyor. Bu şekilde moleküler boyutlarda ve hassasiyette robotlar üretilmesi söz konusu olabilecek. Bu nano makineler aslında günlük hayatta kullanılan aletlerin ve sistemlerin çok küçük birer kopyaları olacaktır. Nano makinelere en iyi örnek tüm canlıların hücrelerinde bulunan ve hemen hemen her çeşit proteini üretebilen ribozomlardır.

47 Nanoteknolojİde Nasıl Bİr Üretİm Gerçekleşİr?
Ribozomlar oldukça küçük organellerdir (sadece birkaç mikro metre küp boyutunda) ve amino asitleri hassas çizgisel bir sırayla arka arkaya dizer ve proteinleri oluştururlar. Bu işlem için ribozomun belirli bir amino asidi seçebilme tekniği vardır. Bunu özel bir tür transfer RNA molekülünün yardımıyla yapar. Ribozomun bu işlemde izleyeceği sıra ona haberci RNA (mRNA) tarafından bildirilir. İşte ribozomların bu işleyiş prensibi, mühendislik alanında uygulanabildiğinde nanoteknoloji hayatımızın her yönüne hitap edecektir. Nanoteknoloji, benzeri görülmemiş özelliklerdeki yeni aygıtları üretmek için atomların ve moleküllerin bilinen özelliklerini kullanacaktır. Eğer bilim adamları bağımsız atomları ve molekülleri bir yapılanmada belli ölçülerde ve sürede bir araya getirebilirlerse, bu buluş “programlanabilir kendinden inşâ ve türeyen makineler çağı” nın başlangıcı olacaktır.

48 Nanoteknolojİde Nasıl Bİr Üretİm Gerçekleşİr?
Nanoteknoloji ile üretim yapabilmek için bilim adamlarının üzerinde çalıştığı üç temel adım vardır: Bilim adamlarının bağımsız atomları tek tek kontrol edebilmeleri için tek bir atomu tutup istenen noktaya getirebilmeyi sağlayacak bir tekniğin geliştirilmesi. İkinci adım nano ölçekli gözlem yapabilen, atomları ve molekülleri isteğe göre kontrol etmeye programlanabilen iş makineleri, yani “derleyici” ler üretmektir. Uygun bir zaman çerçevesinde eşya üretebilmek için trilyonlarca derleyicinin kullanılması. Üçüncü adım olarak ise, yeterli sayıda derleyiciyi elde etmek için varolanı sayısız kez "çoğaltmaya", "kopyalamaya" programlanabilecek “çoğaltıcı” ları geliştirmesi.

49 Nanoteknolojİde Nasıl Bİr Üretİm Gerçekleşİr?
Otomatik bir şekilde belirli bir ürünü üretmek için bu nanomakinelerin trilyonlarcası bir arada çalışarak alışılmış üretim kalıplarını değiştirecek, üretim maliyetini neredeyse sıfıra indirgeyebilecek, bol üretim yapılabilecek ve ürünler hiç olmadıkları kadar ucuz ve sağlam olabilecektir. Atomları ve molekülleri taşıyacak, yerleştirecek küçüklükteki ilk robot kolun yapılmasıyla nanoteknolojinin ilk aşaması gerçekleşmiş olacaktır. Böyle bir minyatür robot kolun ürettiği robot kollar da kendi benzerlerini ve diğer nano ölçekli aygıtları yapacaklardır. Sayıları trilyonlara ulaştığında da süper nano bilgisayarlar tarafından kontrol edilen bu sürü ile nesneler üretilebilecektir. [3]

50 nanoteknolojİde İlk Gelİşmeler Nasıl Sonuç Verdİ?
Nanoteknoloji alanında başta NASA olmak üzere dünyanın pek çok büyük araştırma merkezleri ve önde gelen teknoloji enstitüleri milyonlarca dolarlık bütçelerle araştırmalarını büyük bir hızla sürdürüyorlar. Geçtiğimiz Şubat ayında yapılan Colorado Bilim Konferansı'nda, 2004 yılı içerisinde, bir tuz zerresi üzerine monte edilebilecek 400 adet dünyanın en yoğun bilgisayarının ilk yürüyen Çip yapımında kullanılabileceği, bunda başarılı olunduğu takdirde gelecek adımın sinek büyüklüğündeki bir robot böcek yapımı olduğu dünya basınına açıklandı ve bu büyük bir ilgiyle karşılandı. Bilgisayar alanında bu gelişmelere paralel olarak, Malzeme Bilimindeki araştırmalarla çelikten çok daha sağlam; fakat çok daha hafif ve esnek, nano ölçülerde karbon borular yapılmıştır.

51 Nanoteknolojİde İlk Gelİşmeler Nasıl Sonuç Verdİ?
Üretim maliyeti günlük hayatta kullanılmasına şimdilik imkân vermeyen karbon boruların gittikçe ucuzlaması, imalat alanında bir devrim yaratacaktır. Başka örnek olarak deniz suyunu temizleme ve tuzdan arındırma amacıyla üretilen nanomakineler, aktive edilmiş karbon atomlarından, genişlikleri metrenin milyarda biri kadar olan "mikroborular" üretmekte kullanılabilirler. Elektrik akımıyla harekete geçirilen bu borular deniz suyundaki sodyum ve klor atomlarını ayrıştırabilirler. Bu teori de şu an proje aşamasına geçmiş durumdadır. A.B.D Boston Üniversitesi'nde bağımsız bir grup araştırmacı konu üzerinde çalışmalarına başlamıştır. [3]

52 Kaynaklar [1] www.nanoturk.com/
[2] tr.wikipedia.org/wiki/Nanoteknoloji [3] [4] [5] a] Cristina Buzea, Ivan Pacheco, and Kevin Robbie "Nanomaterials and Nanoparticles: Sources and Toxicity" Biointerphases 2 (1007) MR17- MR71. [b] N. Taniguchi, "On the Basic Concept of 'Nano-Technology'", Proc. Intl. Conf. Prod. London, Part II, British Society of Precision Engineering, [c] Tübitak 2023 Vizyon Belgesi. taniyor-musunuz/

53 Kaynaklar http://www.osti.gov/accomplishments/smalley.html

54 Beni Dinlediğiniz için
TEŞEKKÜR EDERİM..