nano teknoloji

Mühendislik ve kimya tarafından geliştirilen ve hibrit bir bilim dalı olarak bilinen nanoteknoloji, başarılı kişiler tarafından uygulandığı takdirde çok güzel işler başarılan bir uygulamadır. Nano teknoloji sayesinde hayata geçirilmiş çeşitli uygulamalar bulunmaktadır. Nanoteknolojinin genel tanımı, maddeye atomik düzeyde müdahale etmektir. Bu şekilde maddenin molekülleri ile oynamak ve yeni maddeler oluşturmak temel amaçtır.

Nano kelimesi midget-çok küçük anlamına gelen ve Yunanca kelimeden türeyen bir ön ek görevi görmektedir. Nanoteknoloji genel manada, maddeyi atom boyutuna indirgeme işlemi olarak bilinmektedir. Maddeyi atom boyutuna indirgemek için 1/1000000000 işlemi yapılır. Madde, içerisindeki milyarca parçaya indirgenerek üzerinde tekrar işlem yapılır. Madde nano ölçeğe yaklaştırıldıkça, makroskobik ayrımdan farklı olarak, maddenin birçok yararı ortaya çıkmaktadır. Nano ölçeğe bir altın koyduğumuzu farz edersek, altının parça boyutuna göre kırmızı ve mavi renkleri aldığı görülebilmektedir.

Nanoteknolojinin Gelişimi

Nanoteknoloji Mihail C. Roco tarafından kurulmuştur. Nanoteknoloji çalışmaları ilk olarak 1974 yılında, Norio Taniguchi tarafından yapılmaya başlanmıştır. Modern nanoteknolojinin çalışmaları ise, 1981 yılında başlatılmıştır. Bu yıl aynı zamanda, tünelleme mikroskobu adı verilen ve atomları görebilmemizi sağlayan mikroskop icat edilmiştir. Bu icat sayesinde nanoteknoloji çalışmaları bir hayli rahatlamış, hızlanmış ve geliştirilmiştir.

Günümüzde nanoteknoloji, bulunan teknolojilerin daha ileri seviyede duyarlılık ve küçültme ile gösterilmesine dayalı olarak ilerlemiştir. Her geçen gün daha da geliştirilmektedir. Bir sonu olmayan ve sonsuza kadar daha da geliştirilerek kullanılabilecek bir teknolojidir. ​ Nanoteknoloji uygulamaları; mühendislik, uzay, elektronik, endüstri, mekanik, bilgisayar, teknoloji, çevre, kimya, ilaç, biyoloji, fizik gibi pek çok bilim alanı üzerinde çalışma yapılabilecek bir teknolojidir. Bu bilimlerin bu kadar ilerleyebilmesinin temelleri nanoteknoloji ile atılmıştır ve bu bilimler nanoteknoloji ile geliştirilmeye devam etmektedir.

Nanoteknoloji çalışmaları günümüzde pek çok farklı sektörü etkilemektedir. Ulaşımı, enerji sektörünü, iletişim sektörünü, sağlık sektörünü, savunma/güvenlik sektörlerini vb. birçok sektörü yakından ilgilendiren bu çalışmalar, dünyada çok önemli bir yere sahiptir.

Mihail C. Roco tarafından açıklanan nanoteknolojinin 4 gelişim safhası ise şöyle sıralanabilir:

  • Birinci Nesil: Pasif Nanoyapılar olarak bilinen nanoteknoloji ürünleri. Bu ürünler yalnızca tek bir görevi gerçekleştirebilmek için dizayn edilmiştir.
  • İkinci Nesil: Aktif Nanoyapılar olarak bilinen nanoteknoloji ürünleri. Bu yapılar birden fazla görevi yerine getirebilen “Çok-görevli” maddeler olarak bilinmektedir ve çalışmaları devam etmektedir.
  • Üçüncü Nesil: Nanosistemler yani birbirleri ile iletişim halinde çalışan binlerce farklı maddeden oluşan nanoteknoloji ürünleri.
  • Dördüncü Nesil: Birleşmiş nanosistemler yani çok karmaşık görevleri yerine getirebilen iç içe geçmiş nanosistem ürünleri.

Nanoteknolojide Kullanılan Boyut Tam Olarak Ne Kadardır?

Nano teknolojide kullanılan ölçü birimi, nanometre yani Nm’dir. Her bir nanometre 3 ila 5 atomu ifade etmektedir. Bir atom yaklaşık olarak bir insan saç teli kalınlığının 1/40000 kadarına denk gelmektedir. Bu ortalama bir ölçüdür. İnsan saç teli kalınlıkları birbirinden farklı olabilir. Atomların boyutları da birebir değildir. Farklı atomların farklı ağırlıkları ve kapladıkları alan mevcuttur. Daha açıklayıcı olmak gerekirse, bir A4 kağıdının 100000 nanometre ettiğini söylemek uygun olacaktır.

Nanoteknoloji bugün nasıl kullanılıyor?

Nanoteknoloji şimdiden sağlık hizmetleri, çevre, enerji ve ulusal güvenlik gibi alanlardan yararlanmaktadır. Vücudun derinliklerindeki kanser hücrelerinin hassas hedeflenmesi; kirleticilerin yeraltı sularından ve topraktan uzaklaştırılması; güneş panellerinin performansının arttırılması; kimyasal ve biyolojik silahların tespitinin iyileştirilmesi; ve yaralardaki enfeksiyonların önlenmesi, nanoteknolojinin dünyamızı geliştirmesinin yollarından sadece birkaçıdır. Bilim adamları ve işletmeler nanoteknolojinin toplumsal sorunları çözmeye ve ürünleri geliştirmeye yardımcı olabileceği yeni yollar araştırıyorlar.

Nanoteknoloji Enerji Alanında Nasıl Kullanılmaktadır?

Dünyada sınırsız enerji kaynağı bulunmaktadır, bu enerji kaynaklarının bir kısmı yenilebilir enerji kaynakları iken, bir kısmı da yenilenemez enerji kaynaklarıdır. Nanoteknoloji, enerji kaynaklarına müdahale ederek onların daha geniş bir alana yayılmasını sağlamaktadır. Bu sayede dünya üzerinde enerji kaynağı olmayan bir alan bırakmamak amaçlanır. Nanoteknoloji dünya borsasına bu konuda çok fazla etki eden bir faktördür.

Her geçen gün dünyanın enerjiye olan ihtiyacı artmaktadır. Her geçen gün enerji kaynakları farklı işlevlerde kullanılır. Nanoteknoloji alternatif enerji kaynakları üretilebilmesine ortam hazırlayarak, yenilemeyen enerji kaynaklarının tamamen yok olmasını engellemektedir. Yenilenebilir enerji kaynakları oluşumunu arttırarak dünyaya gereken enerji verilir. Birçok bilim insanı bu konuda, yenilenebilir enerji kaynaklarının arttırılması üzerine çalışmalar geliştirmiştir. Bu sayede yenilemez enerji kaynakları korunmaktadır. Bunun yanı sıra, yenilemez enerji kaynakları doğaya ciddi zararlar da vermektedir.

Bilim adamları yaptıkları bu çalışmalar doğrultusunda, doğanın üzerindeki yükü hafifletmek ve enerji tüketiminin azaltılması üzerine çalışmaktadır. Nanoteknoloji sayesinde çevre korunmakta ve dünya sağlıklı yaşam ömrünü uzatmaktadır. Hava kirliliği, su kirliliği ve toprak kirliliğinin en aza indirilmesi amaçlanmaktadır.

Bunu gerçekleştirmek için yapılan çalışmalardan bazıları şu şekildedir:

  • Nanoteknoloji çalışmaları sayesinde, ham petrolden benzin üretimi yapılmaktadır. Bu sayede sürtünme en düşük seviye seyretmekte ve otomobillerin harcadığı benzin miktarı azalmaktadır. Halk için de doğru şekilde yapılmış olan bu yatırım, benzinin havaya sağladığı zararı en aza indirmeyi de amaçlayan bir yatırımdır. Nanoteknoloji sayesinde geliştirilmiştir ve faydası çok fazladır.
  • Karbon nanotüpler kullanılarak, elektrik tellerinden düşük elektrik akımının geçmesi amaçlanmaktadır. Bu sayede boşa harcanan elektrik enerjisi korunmuş olacaktır. Transfer sırasında çok fazla elektrik kaybı olmaktadır. Bu durumu en aza indirmek, elektrik enerjisinin daha uzun kullanılmasına yardımcı olacak, hem de santrallerin çok fazla çalışarak doğa üzerinde olumsuz etki bırakmasının önüne geçilecektir. Daha az baraj yapımı için de bir avantaj olarak değerlendirilir.
  • Nanoteknoloji sayesinde, güneş panellerinin veriminin arttırılması planlanmaktadır. Bu sayede fiyatların düşürüleceği konuşulanlar arasındadır. Yapılacak yeni panellerin kağıt inceliğinde olacağı düşünülmektedir. Hatta son çalışmalarda, güneş panelleri olarak boyaların kullanılacağı ve bu sayede daha çok verim alınacağı söylenmektedir. Hem güneş enerjisini iyi değerlendirmek, hem de halk için daha az maddi hasar yaratacak olan bu uygulama dört gözle beklenmektedir.
  • Nanoteknoloji ile üretilecek olan ürünler arasında, rüzgar değirmenleri de yer almaktadır. Yeni teknolojiye göre, rüzgar değirmenleri daha uzun kollu olacaktır. Ayrıca daha hafif ve daha güçlü olacağı da bilinmektedir. Böylece üretilen elektrik artacak ve bir rahatlama sağlanacaktır. İlerleyen zamanlarda barajlara ihtiyaç duyulmayacağı da konuşulanlar arasındadır.
  • Verimli aydınlatma sistemleri olarak adlandırılan aydınlatmalar, kısa zaman içerisinde tüm dünyaya yayılacak ve bu sistemler için harcanılan enerji miktarı en aza düşürülecektir.

Nanoteknolojinin Yararları

Nanoteknoloji tamamen doğa dostu bir sistemdir. Yapılan çalışmaların tamamı, doğanın üzerine bindirilmiş olan yükün azaltılması ile ilgilidir. Nanoteknoloji ilk kurulduğunda amaç tamamen bu olmasa da, günümüzde doğanın ne kadar yıprandığının gözler önüne serilmiş olması insanları ayaklandırmış ve bu çalışmaların başlamasına ortam hazırlamıştır. Üretilen ürünlerin tamamı, hem sağlık için, hem de doğa için son derece gerekli ürünlerdir. Dünyanın ürettiği enerjinin daha kolay yollar ile daha verimli hale getirilerek kullanılması, ancak nanoteknoloji ile mümkün kılınmaktadır.

Nanoteknoloji yalnızca enerji sektöründe değil, daha birçok sektörde yarar sağlamaktadır. Önceleri mühendislerin yapmaları gereken iş 4 saat ise, nanoteknoloji ile dönüştürülüp genişletilerek iş yarım saate düşürülmüştür. Bunun gibi daha birçok alanda çeşitli çalışmalar yürütülmektedir. İş veriminin artmasını sağlayan bu teknoloji, tüm bunların yanı sıra dünyanın daha hızlı gelişmesine katkıda bulunmuştur. Teknoloji ilerletilmiş, işler kolaylaşmıştır. Artık birçok iş evden bile kolaylıkla kontrol edilmektedir. Nanoteknoloji sayesinde insanlar daha az yorulmakta, ailelerine ve kendilerine daha çok zaman ayırma fırsatı bulmaktadır. Dolayısıyla daha çok genişletilmeli ve daha çok kullanılmalıdır.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here