NANO-TEKNOLOJİ NEDİR?

NANO-ÖLÇEK DÜNYASI NANO-SCALE WORLD

NANO-TEKNOLOJİ NEDİR ve NERELERDE KULLANILABİLİR?
Dünyada yapılan bir araştırmaya göre %29’umuzun duyduğu nano-teknoloji nedir?
Nano-teknoloji ultra ince/küçük parçaların/malzemelerin kullanım bilimidir. Bir nano metre (1 nm) milimetrenin milyonda birine eşittir (1nm = 10-9 m = 10-6 mm). İnsan saç kılı 80.000 nm kalınlığındadır. Kırmızı kan hücreleri 7000 nm çapındadır. Nano-bilimi malzemelerin büyük ölçekteki özelliklerinden farklı olarak malzemeleri atomik, moleküler ve makro moleküler ölçekte inceler ve maniple eder.
Malzemeler nano ölçekte, iri boyuttan çok farklı özellik ve davranışlar gösterirler. Nano malzemeler daha kuvvetli, daha hafif veya daha farklı şekilde ısı ve elektrik iletme özelliklerine sahiptir. Hatta renkleri bile değişir. Örneğin nano ölçekteki altın parçaları, parça boyutuna göre kırmızı ve mavi renk olabilmektedir.
Parça boyutu inceldikçe birim kütle için yüzey alanı artışı, malzemenin kimyasal reaktivitesini artırır. Bu yüzden nano-malzemeler yakıt hücreleri ve pillerde katalizör görevi görebilmektedir. Parça boyutu inceldikçe kuantum etkisi artar, malzemenin optik, magnetik ve elektriksel özellikleri önemli ölçüde değişir.
Bilgisayar yongaları (chip), CD’ler ve mobil telefonların yapımında nano-malzemeler kullanılmaktadır. Nano-malzemelerden üretilen cihazlar daha hızlı, hafif, kuvvetli ve verimli olmaktadır. Nano-teknolojiler sağlık, bilgi teknolojileri (IT) ve enerji depolamada çok büyük potansiyel kullanım olanaklarına sahiptir. İçinde yaşadığımız dünya nano-teknolojilerle çok önemli gelişmeler kaydedecektir. Dünyada gelişmiş devletler ve iş dünyası nano-teknolojiye çok büyük yatırımlar yapmaktadır. Nano-teknolojı nedır,nano-teknolojı nerelerde kullanılır,nano-teknolojı ne demek
NANO-MALZEMELER NASIL YAPILIR?
Doğal veya insan yapımı (sentetik) olabilirler. Örneğin nano-parçalar bitkiler, algler ve volkanik aktivitelerle doğal olarak üretilebilmektedir. Nano-parçacıklar binlerce yıldır pişirme ve yanma olaylarının ürünü olarak yaratılmaktadır. Ayrıca araç ekzozlarından da oluşmaktadır.
Kasların hareketini sağlayan ve hücreleri tamir eden insan vücudundaki bazı proteinler nano-boyutludur. Nano malzemeler çok farklı şekillerde oluşabilmektedir Bazı nano-malzemeler kendi bileşenlerinden oluşabilmektedir. Karbon parçaları bu şekilde nano tüpler yapmaktadır. Diğer bir yöntemde bilgisayar yongaları yapımında kullanılan nano-malzemelerin iri parçalardan dağlanmasıdır (etching).
Güçlü mikroskoplar atom ve molekülleri daha yakından görmemizi, toplamamızı ve basit nano yapı oluşturmamıza yardımcı olmaktadır. Bazı nano-malzemeler molekül molekül yapılabilmektedir. Örneğin IBM bu tekniği kullanarak Xenon atomlarından IBM logosunu 5 nm harflerle ışıldatmasını başarmıştır. Bugün bu teknik çok emek yoğun ve endüstriyel kullanıma henüz uygun değildir. Şüphesiz ki nano-teknolojiler gelecekte yaşam kalitemizi geliştirecektir.
NANO-TEKNOLOJİLER EMİN MİDİR?
Bilgisayar yongaları ve katalizörler sağlık ve emniyet riski oluşturmaz. Çünkü nano-malzeme büyük nesnelere dağlandığından (etch)/bağlandığından çevreye yayılmaz ve zarar vermez. Oysa serbest nano-parçalar zararlıdır. Nano-parçaların ve nano-tüplerin üretimi esnasında oluşan malzeme bulk malzeme üzerine bağlanmadığından serbesttir ve etrafa saçılabilir. Nano boyutlu bu parçaların solunması, yenmesi veya vücuda deri yoluyla girmesi hücrelere zarar verebilir. Nano-tüpler yapısal olarak asbest liflere benzer, uzun süre fazla miktarda solunursa solunum sorunlarına yol açabilir. Nano-malzeme üretilen yerlerde nano-partikül maruziyeti mutlaka gözlenmelidir. Serbest nano partikülleri çevreye (besin zincirine, bitkilere ve hayvanlara) potansiyel zarara Nano-teknolojı nedır,nano-teknolojı nerelerde kullanılır,nano-teknolojı ne demeksahiptir.
NANO-TEKNOLOJİNİN GELECEĞİ NEDİR?
Kısa vadede, nano-teknolojiler daha küçük, daha hızlı bilgisayarlar ve daha keskin/net ve verimli elektronik görüntü cihazları (display) yapımına yol açacaktır. Nano parçalar boyaya katıldığında boya ağırlığı azalacak böylece uçaklarda/gemilerde kullanıldığında toplam ağırlık düşecek ve daha az yakıt tüketilecektir. Nano parçacıklar çevreyi temizlemede yardımcı olurlar. Nano-parçalar toprak ve yer altı suyundaki tehlikeli bileşikleri zararsız bileşenler haline dönüştürmesine yardımcı olur.
Nano-zarlar (membrane) uzun vadede potansiyel olarak su arıtma prosesinde daha enerji etkin olacaktır. Ayrıca yüksek performanslı motorlar uzun ömürlü makine yağları ile sağlanacaktır. Tıb alanında uzun vadede ilaç sektöründe ve takma organ yapımında kullanımı vardır. Nano-parçalar vücudun belli kısmına özel ilaç olarak hızlı verilebilmektedir. Hafif ve uzun ömürlü takma organlar (kalp kapakçığı, kalça protezleri vs) yapımında da kullanılabilmektedir. Tansiyonu ve kalp atışını ölçen akıllı elbiseler yapımında ve çevredeki tehlikeli kimyasalları teşhisinde nano-malzemeler kullanılabilmektedir.
Karbon nano-tüpler yassı karbon atomu yaprakları yuvarlanarak ve çok ince silindir tüpü şeklinde yapılırlar. Karbon nano-tüpler çelikten 100 kat güçlüdür fakat 6 kat daha hafiftir ve elektrik iletirler. Elektronik görüntü (display) ve algılayıcı (sensor) yapımı ve hafif inşaat malzemesi yapımında kullanılmaktadır Farklı yapı, uzunluk ve çaplarda nano-tüpler yapılabilmektedir.
SONUÇ
Nano-teknoloji ve nano malzemelerin kullanımının hızla artaçağı tahmin edilmektedir. Nano malzemeler yapısal uygulamalar (seramik, katalizör, kompozit malzemeler, kaplama, inçe filmler, tozlar), vücut bakım ürünleri (makyaj malzemeleri yapımında), elektronik parçalar (nano-elektronikler, organik ışık yayan diotlar, algılayıcılar, optik-elektronik malzeme yapımında), biyo-teknolojide/tıpta (hedef ilaç ve biyoalgılayıcı yapımında) ve çevre korumada (nanofiltrasyon ve membran filtrasyonda) kullanılacaktır. Gelişmiş devletler nano-teknolojilerdeki Ar-Ge çalışmalarına büyük önem vermekte ve kaynak ayırmaktadır. Ülkemizin de bu konuda geride kalmamasında yarar vardır.
Kaynak: The Royal Society.