Nano Teknoloji Nedir?

Nano teknoloji, bir ile yüz nanometre boyutunda bulunan yapıların belirli bir amaca hizmet etmesi adına tasarlanması ve kullanılmasına verilen isimdir. Nano boyuta sahip olan malzemelerin yalnızca optik değil, manyetik, mekanik ve elektronik özellikleri de alıştıklarımızdan farklı olabilmektedir.  Son derece geniş bir uygulama alanına sahip olan nano teknoloji sayesinde yiyeceklerimiz paketlerinde daha uzun süre kalabildiği gibi spor malzemelerinde de mükemmel performansa destek olmaktadır. Bilimsel makalelerde, teknoloji dergilerinde, bloglarda ve ana haber bültenlerinde sıkça rastladığımız nano teknoloji kavramının günlük hayatımıza girişi de aslında pek eski değildir. Bilim dünyası tarafından bir süredir aşina olunan nano teknoloji kavramına; vatandaşlar ise günlük yaşantılarına etki eden makineler, ilaçlar ya da buluşlarda duyabilmektedir. Nano teknoloji uzmanları ise teknolojinin hemen hemen her dalında faaliyet göstermekte ve sayısız çalışmaları sayesinde hayatlarımızın kolaylaşmasına katkı sunmaktadır. Hayatlarımızın kolaylaşmasının yanı sıra pek çok hizmete daha güvenli, daha ucuz, daha kaliteli ve daha hızlı bir şekilde ulaşabilmemizin de önü açılmaktadır.

Nano Teknoloji’nin Ortaya Çıkışı

Nanoteknoloji ve nanobilim; fizik, kimya, madde bilim, mühendislik ve biyoloji gibi alanlarda uygulamaları yapılmakta olan çok küçük ölçekte yapılan çalışmalar bütününe verilen isimdir. Nanoteknoloji ve nanobilim fikir ve konsepti ise nanoteknoloji kavramının ortaya çıkmasından çok önce Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde 1959 yılında düzenlenen toplantıda fizikçi Richard Feynman tarafından gündeme getirilmiştir. Fizikçi Richard Feynman yaptığı konuşmasında, bilim insanlarının her bir molekül ile atomu ayrı ayrı kontrol edebilecek bir sürecin varlığından bahsetmiş ve bu başlangıcın on yıl sonrasında ise Profesör Norio Taniguchi, ultra hassas işlemler alanında yapmış olduğu buluşların ardından nanoteknoloji kavramını dünyaya kazandırmıştır. 1981 Yılında nanoteknoloji, taramalı tünel mikroskobu sayesinde ise her bir atomun görülebilmesi ile temel kazanmıştır.

Nano Teknoloji Bilimin Bir Dalı mıdır?

Nano teknolojinin bilimsel bir terim olup olmadığına ilişkin olarak bilim çevrelerinde ciddi tartışmalar yaşanmaktadır. Nano teknolojinin gerçek bir terim mi yoksa gerçekten de bir bilim dalı mı olduğuna ilişkin kesin cevaplara rastlamak henüz mümkün değildir. Bunun nedeni ise bilim insanlarının yeni gelişen bu sahanın ne şekilde evrileceğine dair somut bir öngörüye sahip olmamalarıdır. Ancak nano teknolojinin günümüzde ulaşmış olduğu seviyelere bakarak bir takım çıkarımlarda bulunmak mümkündür ve bu doğrultuda nanoteknolojinin, önemli bir alan olduğunu söylemek mümkündür.

Nanoteknolojinin Çalışma Alanları

Nanoteknoloji, akıl almayacak derecede küçük ölçülerde çalışmakta olan bir teknolojidir. Bu doğrultuda ise nanoteknoloji de çalışan kişilerin de maddenin molekül, atom ve molekül altı parçacıkları ile ilgilendiğini söylemek mümkündür. Atom ya da molekülleri birleştirmek sureti ile yeni oluşumlar meydana getirilebilmekte ve yine maddenin moleküler yapısı değiştirilerek de çeşitli amaçlar için kullanılabilmektedir. Son dönemlerde gündemden düşmeyen Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar da nanoteknoloji olanakları sayesinde gelişen bir alanın yansıması olarak ortaya çıkmaktadır. Nanoteknoloji, maddenin molekül yapısını değiştirmeye olanak sağladığı gibi yeni madde çeşitleri oluşturmaya da yarayabilmektedir. Bu şekilde nanoteknoloji kullanılarak, belirli bir amaç doğrultusunda yeni ürünler elde edebilmek mümkündür. Bunun yanı sıra nanoteknolojiyi kötü niyetli olarak kullanmak ve insanlığın zararına yeni teknolojiler geliştirmek de mümkündür ki bu durum kendisini yeni salgın hastalıklar ortaya çıkarmak şeklinde gösterebilmektedir. Günümüzde nanoteknoloji; bilimsel çalışmalar, biyoloji, elektrik, elektronik, bilgisayar teknolojileri, fizik ve kimya alanlarında yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Fakat nanoteknoloji kavramı, günümüzde en sık tıp alanı ile duyulmaktadır. Tıp alanında nanoteknoloji yardımı ile sağlanmakta olan gelişmeler sayesinde yüz binlerce insanın hayatını kurtaran makineler, tıbbi malzemeler ve ilaçlar yaratılabilmektedir. Nanoteknolojinin sunduğu imkânlar arasında ise elektrik üretebilen paneller, yüksek performanslı piller, elektron mikroskobu, kaplamalar, milyonlarca kez küçültülebilen yazılar, varis çorapları, hafıza araçları, lens kamera ile diğer kamera ekipmanları ve sileceğe ihtiyaç duymayan araç camları bulunmaktadır.

Nanoteknolojiyi Özel Kılan Nedir?

Nanoteknoloji konusunda ilgi çekici birtakım detaylar bulunmaktadır. Pek çok madde atom ve molekül boyutlarından normalden farklı davranışlar sergilemektedir. Maddeler, nano ölçekte farklı fiziksel özelliklere kavuşmakta ve bu sayede ise maddelerin kimyasal özelliklerinin değişmesi de mümkün olabilmektedir. Nano parçacıkların diğer nano parçacıklarda temas yüzeyinin de daha fazla olması neden ile kimyasal tepkimeler hızlandırmaya yaramakta olan katalistler de iyi bir iş görebilmektedir. Bu farklılıkların meydana gelebilmesinde ki bir diğer neden ise nano ölçekte farklı etkenlerin önemli duruma geliyor olmasıdır. Yer çekimi, günlük yaşantımızda karşımıza çıkan en önemli güçtür ve bizimle birlikte çevremizde bulunan her şeyi de etkilemektedir. Ancak nano ölçekte yer çekimi, atom ve moleküller arasında bulunan elektromanyetik çekin gücünden çok daha önemsiz hale gelmektedir.

Nanoteknolojinin Geleceği

Nanoteknolojinin sürekli yaygınlaşan ve gelişen bir uğraş alanı olması sayesinde önümüzdeki yıllarda gündeme çok daha sık gelecektir. Henüz kısıtlı olan imkânlar sayesinde varılan gelişmeler, bundan sonrasında ise çok daha büyük fırsatlar ile birleştiğinde insanlığın geleceği açısından etkin bir role kavuşabilecektir. Ayrıca nano boyutta bulunan yapılar ile insanlığın, etkileşimin ve iletişimin gelişmesi, keşifler doğrultusunda da önemli bir ilerleme olacaktır. Nanoskopik seviyenin keşfi sayesinde hiç mümkün olabilecektir. Bunun yanı sıra bu küçük ölçekteki araştırmalar, büyük ölçekteki bilmediğimiz şartlarda bir yaşam alanının keşfetmek ve insanlığın da yararına olacak çok sayıda yeni gelişme ile tanışmamız araştırmalar için de ilham kaynağı olması mümkün olabilecektir.

Nano Materyaller

Hali hazırda nano teknoloji evlerimizde kullanıyor olabiliriz. Örneğin, nano teknolojiye sahip bir ayakkabı ya da pantolon kullanabildiğimiz gibi nano teknoloji kullanılarak üretilmiş bir çarşaf da kullanıyor olabiliriz Çünkü tüm bu ürünlerin kumaşları, nano ölçekte kaplanmakta ve üst katmanda bulunan minik katman sayesinde kir altlara geçmediği için altta bulunan katmanlar temiz kalmaktadır. Bazı güneş kremlerinde de nano teknoloji bu mantık ile kullanılmakta ve cildinizin üzerine nano ölçekte çinko oksit ile titanyum dioksit katmanı oluşturularak, güneşin zararlı ışınları engellenmektedir. Ayrıca nano kaplamalar paslanma önleyici boyalar üretmek, arabaların tamponlarını korumak ve buna benzer şeyler için de kullanılmaktadır. Nano materyaller arasında en dikkat çekeni ise karbon nanotubelerdir. Çubuk şekline sahip bu karbon molekülleri, ortalama bir nanometre genişliğinde olup, içlerine boş olmasına karşın yüksek yoğunlukta bulunan yapısı sert bir hale getirdiği için hemen hemen her şeyin içerisinde kullanılmasına izin vermektedir. Yakın bir dönem içerisinde NASA’da görevli olan bilim insanları da dünya yüzeyinden uzaya yapılabilecek olan bir asansör sistemi için söz konusu karbon nanotubelerin kullanılabileceğini belirtmiştir. Gerekli malzemeler ile insanlar, bu karbon nanotube asansör sayesinde yavaşça uzaya çıkarılabilir ve indirilebilir. Ayrıca bu sayede uzaya roket fırlatmak için de harcanmakta olan zamandan ve paradan tasarruf sağlamak mümkün olacaktır.

Nanoteknolojinin Yararları Nelerdir?

Nanoteknoloji, daha az maliyet ile daha fazla üretim yapılmasını sağlamaktadır. Ayrıca nanoteknoloji ile enerji kaynaklarından elde edilecek tasarruf sayesinde enerji maliyetlerini düşürebilmek mümkündür. Nanoteknoloji ile üretim süreçleri kısalmakta ve bu sayede maliyet kaybı ile zaman kaybı önlenebildiği gibi rekabet gücü de artmaktadır. Nanoteknoloji ile teknolojik yarışta geri kalınmadığı gibi öne geçilebilmekte ve yaşam kalitenizin yükselmesini de sağlamaktadır. Nanoteknoloji ile ürün kalitesini de yükseltmek mümkündür. Nanoteknoloji sayesinde artan üretim ile insanların yaşam standartları ve yaşam kalitesini yükseltmek mümkün olduğu gibi daha güvenli ve daha sağlıklı bir yaşam sunmak mümkündür. Nanoteknoloji kullanarak, ulusal gelir düzeyinin yükselmesinde de önemli bir rol üstlenmek mümkündür.

Nano Çipler

Nanoteknolojinin hemen hemen herkes tarafından kullanılmakta olan bir uygulama alanı da mikro elektroniktir ve söz konusu mikro kelimesi, bilgisayarlar tarafından kullanılmakta olan mikroskobik ölçekteki çipleri temsil etmektedir. Hayatımıza 1970’li yıllarda dahil olan mikroçip kavramı, mühendisler tarafından geliştirilerek kartlar üzerinde daha fazla transistör yerleştirilebilmesini sağlamıştır. Bu sayede ise daha ucuz, daha küçük ve daha hızlı bilgisayarlar yaratılmasına olanak sağlamıştır. Bilişimde bulunan bu sabit ilerleme Moore Kanunu olarak bilinmekte ve nanoteknoloji sayesinde gelecekte de devam edebilecektir. Nanoteknoloji, yalnızca bilgisayarlarda bulunan çiplerde kullanılmamakta ve ayrıca akıllı telefonlarda, televizyonlarda ve dizüstü bilgisayarlarda kullanılmaktadır.

Nano makineler tek bir atomdan yola çıkılarak anahtar, dişli, motor ya da pompa olmak üzere son derece küçük makineler yaratabilme fırsatı ise nano teknolojinin en heyecan verici olasılıklarından biridir. Söz konusu  bu nano makineler ise bir gün nano robotlar veya daha fazla kullanılan adları ile nanobotlar yaratılabilmesi imkânını da sunmaktadır. Ayrıca bu nanobotlar sayesinde vücudumuza enjekte edilebilecek kadar küçük ama hasarlı dokuları iyileştirebilecek beceride de olabilecektir.