Nano Teknolojinin Kullanım Alanları ve Nanoteknoloji Avantajları

Nano Teknolojinin Kullanım Alanları

Nanoteknoloji yavaş yavaş hayatımıza girmektedir. Şu an nanoteknolojinin 3. devresinindeyiz, 2020 yılı itibari ile de 4. nesil nanoteknolojik ürünlerin çıkması bekleniyor. ABD’de de bulunan Project On Emerging Nanotechnologies adlı kurumun internette yayınladığı listede Ocak 2009 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.

Nano Teknoloji Neler Getiriyor?

İnsanlık Hubble teleskopu ile kâinatı gözlemlerken sahip olunan ileri teknoloji imkânları maddenin zerrelerini kurcalama olanağı yaratıyor. İnsanlığın son yirmi yıl içinde gerek dijital teknolojinin yarattığı olanaklar ve gerekse bütün bilim alanlarındaki sürüklenme yakın gelecekte çok anlamlı değişimlerin yaşanabileceği müjdesini veriyor. Nano teknoloji son beş yıl içinde konuşulmaya başlayan en çok değişimi yaratacak potansiyeli taşıyan araştırma sahası.

Nano Teknoloji Nedir? Özellikleri İçin Tıklayınız…

Türkiye’de Nano Teknoloji Çalışmaları İçin Tıklayınız…

Geçenlerde televizyonda nano teknoloji uygulamalarından örnekler vardı. Islanmayan kumaş, buruşmayan pantolon gibi maddeye özellik katan değerler. Boyanın da kendi kendini temizleme özelliği katılırsa nano teknolojinin hayal dünyamızı ne kadar etkileyebileceği anlaşılmaktadır. Bu durumda biyo-teknoloji ile nano-teknolojinin ortak hareketi halinde sakat insan kalmayacağı bile düşünülebilir.

Nano teknoloji bugün ABD’de istihbarat amaçlı olarak da kullanılıyor. İnsanın düşünce sinyallerini okuyabilme olanağını sağlayan bu imkân, insanın doğruluğu ve düşünce yükünü keşfetme olanağı verecek.

İnsan ile toplum arasındaki bağı böylesi bir dengeye sokabilecek olan nano-teknoloji imkânları insan becerisinin ve doğanın olanaklarının ne denli ölçümsüz birer güç olduğunu ortaya koymaktadır. İnsanlık son 20 yıl içinde dünyada var olmaya başladığından bu yana biriktirdiği bilgiyi ikiye katlamış durumda. Yapılan hesaplamalar önümüzdeki 10 yıl içinde tekrar ikiye katlanacağını gösteriyor. Yirmi yıl önce bilgisayarın her evde bulunacağını söyleyenler bugün nasıl haklı çıkmışlarsa, nano teknoloji olanakları ile insanlığın bilgi denizini kullanabilir hale getirmesini de olası görüyorlar. Yani insanın kulağına takılacak bir küçük parça dünya bilgi bankası ile iletişim kurma olanağını sağlayacak demektir. Bugün insan psikolojisi üzerine varsayımlara dayalı değerlendirmelerle kurulmuş olan sosyal bilimlerin teorileri yakın gelecekte nano teknoloji olanaklarıyla daha anlamlı hale gelecektir. Böylece insan psikolojisi ve toplumsal varlıklar dengelenecek ve mükemmel insan ile mükemmel toplumlar yaratılabilecek.

Nano-teknolojinin sonrası var mı, bunu tahmin etmek zor. Kuantum teorisi bugün nasıl maddeyi daha iyi anlamamızı sağlamışsa bu teoriden sonrası maddenin zerrelerinin farklılığının olasılığı olacak herhalde. Böyle bir teori bize istenen maddeyi üretecek bilgi hazinesini açabilir. Sayısal teknolojinin kullanıma sunduğu zenginlikler elektron ve foton hareketliliğini kontrol edebilecek teknolojileri konuştuğumuzda ne kadar farklı boyut yaratacaklardır. Bugün bunları belki de teorik olarak anlatmaya çalışanlar vardır ama önümüzdeki 50 yıl olasılıkları çok etkileyecek potansiyele sahip görünüyor.

İnsanın düşünsel yetenekleri ile beyninin kullanılamayan bölümleri harekete geçirildiğinde dünyamız ne kadar farklı olacaktır kim bilir? Netice olarak nano-teknoloji maddenin atoma kadar dayalı yapılanmasını kontrol etme anlamına gelen bir çalışma sahası. Dünyamızı çok etkileyecek. Kendimizi bu olumlu yeniliklere hazırlamaya başlasak iyi olur.

Günlük Hayatta Nano Teknoloji Kullanımı

Kendi kendini temizleyen boyalardan, kirlenmeyen kumaşlara; kanserli hücrelerin vücuda zarar vermeden öldürülmesinden, günlerce etkisini kaybetmeyen kremlere; tek şarbon mikrobunu bile algılayabilen sensörlerden, bakterileri öldürdüğünden dolayı kokmayan çoraplara ve mikrop barındırmayan buzdolaplarına kadar hayatımıza girmeye başlayan nanoteknoloji yeni bir teknoloji devrimi olarak algılanıyor.

Önümüzdeki yıllarda nanoteknolojinin birçok alan için ne kadar vazgeçilmez olduğu daha iyi anlaşılmaya başlanacaktır. Özellikle sağlık, savunma, tekstil, enerji, elektronik ve fotonik gibi alanlarda elde edilecek katma değeri yüksek ürünler insanoğlunun hayatını kolaylaştıracaktır.

Kendi kendini temizleyen bo-yalardan, kirlenmeyen ku-maşlara; esnek ama daha dayanıklı betondan, elmas kadar sert kaplamalara; kanserli hücrelerin vücuda zarar verme-den öldürülmesinden, günlerce etkisini kaybetmeyen kremlere; tek şarbon mik-robunu bile algılayabilen sensörlerden, bakterileri öldürdüğünden dolayı kokma-yan çoraplara, ve mikrop barındırmayan buzdolaplarına kadar hayatımıza girme-ye başlayan nanoteknoloji yeni bir tek-noloji devrimi olarak algılanmaktadır. Sonuçları itibariyle global ekonomiyi et-kileme potansiyeline sahip nanoteknolo-ji henüz gelişme evresindedir. Beklenti-ler nanoteknolojinin önümüzdeki 15-20 yıl içerisinde gelişmesini tamamlayıp in-sanoğlunun hayatına mucizevi olasılık-larla birlikte girmesidir.

Nanoteknoloji bir yandan eski tekno-lojilere yeni bakış açıları getirirken diğer yandan da, daha önemli ve kritik olan, önceleri olanaksız gibi gözüken yeni tek-nolojilere ve uygulamalara kapı aralamış-tır. Örnek olarak, malzemelerin özellikleri, nanoteknoloji sayesinde daha iyi anlaşıl-mış, dolayısıyla bu malzemelerin kullanıl-dığı uygulamalarda belirgin iyileştirmeler gözlenmiştir. Öte yandan, nano düzeyde işlevselleştirilmiş nano parçacıklarla kan-serli dokuların yok edilmesi nanoteknolo-jiyle olanaklı hale gelmiştir.

Nanoteknolojinin disiplinlerarası bir bilim dalı olması; farklı alanlara hakimi-yeti, farklı disiplinlerdeki bilim adamları-nın ortaklaşa çalışmalarını beraberinde getirdiği gibi, sonuçları itibariyle birçok alanı temelden etkileme potansiyeli var-önemlidir. Kemoterapi, kanserli hücreleri yok ederken aynı zamanda sağlıklı do-kulara da zarar vermektedir. Bundan do-layı birçok hastanın tedavi boyunca uy-gulanan yöntemlerin yan etkilerinden dolayı rahatsızlıkları büyük bir sorun oluşturmaktadır. Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi (UNAM) nanobiyo-teknoloji grubundan Yrd. Doç. Dr. ‹hsan Gürsel ve meslektaşları tarafından geliş-tirilen yeni bir yöntem, hem kanserli do-kuların tamamen öldürülmesine hem de bağışıklık sisteminin uzun süre alarmda kalmasına olanak sağlamıştır. Nanomet-re boyutlarındaki kesecikler içerisine yerleştirilen bazı nükleik asitler, bağışık-lık sistemini alarma geçirip kanserli do-kuları ortadan kaldırabilmektedir. Kan-serli farelerde yapılan deneylerde, bu li-pozamal nanokeseciklerin etkisiyle yüz-de 91 oranında tümörden yoksun fareler elde edilmiştir. Bu sonuçlar, kanser aşısı yapma yolunda çok önemli bir dönüm noktası olarak bilim literatürüne girmiştir.

Savunma Sanayi ve Nano Teknoloji

Nanoteknolojinin kısa vadede en önemli askeri uygulamalardan birisi as-ker kayıplarının azaltılması için akıllı üni-formaların tasarlanıp üretilmesidir. Gü-nümüzde, bir askerin, ihtiyacı olacak bü-dır. Diğer yandan, nanoteknoloji araştır-malarının pahalı olması ulusal merkez-lerin ve enstitülerin kurulmasını zorunlu kılmıştır. Gelişmiş birçok ülkede bu ulu-sal nanoteknoloji mükemmeliyet mer-kezleri, nanoteknoloji araştırmalarını ül-ke sathına yayarak hızlı bir gelişme gös-termesine önderlik etmişlerdir. Araştırma merkezleri ve enstitüler çevresinde ku-rulan nanoteknoloji şirketleri, akademik camiayla olan yakın etkileşmeleri nede-niyle kısa süre içerisinde birçok nano-teknoloji ürününü piyasaya sürmüşlerdir. Yandaki grafikten de görüldüğü gibi, na-noteknoloji araştırmaları iki konuda, malzeme ve tıp, hızlı bir gelişme göster-miştir. Kısa vadede, insanlığın hizmetine sunulacak ürünlerin bu alanlarda olması beklenmektedir.

Önümüzdeki yıllarda nanoteknoloji-nin birçok alan için ne kadar vazgeçil-mez olduğu daha iyi anlaşılmaya başla-nacaktır. Özellikle sağlık, savunma, tekstil, enerji, elektronik ve fotonik gibi alanlarda elde edilecek katma değeri yüksek ürünler insanoğlunun hayatını kolaylaştıracaktır. Yazımızın geri kalan kısmında, yukarıda sözü edilen alanlar-daki seçilmiş bazı önemli gelişmelerden bahsedilecektir.

Sağlık Alanında Nano Kullanımı

Son yılların en önemli tıbbi problem-lerinden birisi de vücuttaki kanserli hüc-relerin, sağlıklı dokulara zarar verme-den, yok edilmesinin sağlanmasıdır. Ay-rıca anti tümör terapiler için bağışıklık sisteminin harekete geçirilip kanserli hücreleri yok etmesini sağlamak da çok tün donanımı yanına alması durumda yükü 50 kilograma yaklaşmaktadır. Bu yük askerin hareket kabiliyetini ciddi bir şekilde azaltmaktadır. Son zamanlarda yapılan çalışmalarla akıllı elbise üretil-mesinde ümit verici sonuçlar elde edil-miştir. Amerika Birleşik Devletleri’nin Boston şehrinde 2000 yılında hayata ge-çirilen MIT Askeri Nanoteknoloji Enstitü-sü, 15 yıl içerisinde askeri üniformaları nanoteknoloji sayesinde akıllı hale getir-meyi planlamaktadır.

Esnek ve yıkanabilen nanosensörle-rin ve aygıtların kumaş içerisine entegre edilmesiyle, üniformalar yeni boyutlar kazanacaktır; üniforma artık görecek, duyacak, hissedecek, komut verecek, ve enerji üretecek hale gelecektir. Bura-da vurgulanması gereken önemli bir nokta şudur ki; nanoaygıtların boyutları o kadar küçük olacak ki, elbiseyi giyene herhangi bir zorluk getirmeyecektir.

Kimyasal ve biyolojik ajanları tespit edebilecek bu akıllı üniforma, aynı za-manda kalbi duran askere kalp masaj yaparak onu hayata geri döndürebile-cektir. Savaş meydanında yaralanan as-kere ait bütün bilgileri kablosuz hatla merkeze bildirebilecek, gerektiğinde kı-sa süre içerisinde gerekli müdahalenin yapılmasına olanak sağlayacaktır. Üni-forma gerektiğinde çok sert bir zırha dö-nüşebileceği gibi, askerin ihtiyacı olacak enerjiyi güneşten sağlayacaktır. Bazıla-rını hayal bile edemediğimiz bu araştır-malar nanoteknoloji sayesinde gerçek

Suyu sevmeyen (iten) kumaşlardan üretilmiş tekstil ürünlerinde kirlenme engellenmiş, dolayısıyla yıkama ve tekrar ütüleme ihtiyacı en aza indirilmiş olacaktır. Böylece su sarfiyatı azalacak, hatta belirli bir süre sonra çamaşır makinelerine bile gereksinim kalmayacaktır.olmuş ve savaş meydanlarında askerin hayatını kolaylaştırmaya başlamıştır.

Başka önemli bir konu nanoteknoloji tabanlı sensörlerdir. Bir şarbon mikrobu askerin vücuduna girdiğinde kısa süre içerisinde tedavi edilmezse ölüme ne-den olabilir. Fakat ortamda çok az sayı-da bulunan şarbon mikrobunun tespit edilmesi son derece zordur. ‹şte bu aşa-mada nanosensörler devreye girmekte, diğer sensörlere göre sahip olduğu ultra duyarlılık sayesinde tek molekülü bile al-gılayabilmektedir.

Enerji Alanında Nano Teknoloji

Günümüzün en önemli küresel so-runlarından birisi hiç kuşkusuz hızla ar-tan enerji-yakıt tüketimidir. Kısa sürede çözüm bulunamazsa, 50 yıl içerisinde yeryüzündeki doğal kaynakların tüken-mesi beklenmektedir. Ayrıca bu yakıtla-rın çevreye verdiği zarar bazı bölgelerde ciddi sorunlar oluşturmaya başlamıştır. G8 ülkeleri başkanları toplantısında hid-rojen enerjisi hep gündem maddesi ol-muştur. Bu nedenle gelişmiş ülkelerde yeni enerji kaynakları üzerine yapılan araştırmalara ciddi destekler verilmekte-dir. Bu çalışmalar içerisinde en önemlisi hidrojen enerjisidir; hidrojenin yüksek yoğunlukta ve güvenli bir şekilde depo-lanmasıdır. ABD Enerji Bakanlığı depo-lama oranının yüzde 6’yı geçmesi duru-munda hidrojen enerjisi ile çalışan oto-mobillerin kullanılmasının verimli olaca-ğını belirtmiştir. Fakat, hidrojenin yüksek yoğunlukta depolanabilmesi birçok açı-dan zordur.

UNAM direktörü Prof. Dr. Salim Çıra-cı ve araştırma grubunun ABD’de Dr. Ta-ner Yıldırım (NIST) ile birlikte yaptıkları çalışmalarda geçiş elementleri (Pt, Pd, Ti, V, …) ile işlevleştirilen nanotüpler ve moleküllere çok yüksek kapasitede hid-rojen depolanabileceğini göstermeleri geleceğin yeni enerji kaynakları ve kata-lizörleri için büyük ümit vermiştir. Yüksek performanslı bilgisayarlar kullanılarak modellenen bu yeni hidrojen depolama yönteminde, titanyum atomları karbon nanotübün yüzeyine bağlanabilmektedir.

Çıracı ve meslektaşlarının geçen yıl yaptıkları bir çalışmayla rekor sayılan yüzde 8 depolama oranına ulaşılmıştır. Hidrojenin karbon nanoyapılara atomik bağlarla bağlanarak depolanması üzeri-ne kurulu bu yeni yöntem geçen yıl çok ilgi çekmiş, dünya genelinde haber ko-nusu olmuştur. Dünyaca ünlü bir fizik dergisinin 1 Aralık 2006 sayısında çıkan makalelerinde, Çıracı ve ekibi kendileri-ne ait olan hidrojen depolama rekorunu yüzde 14’e çıkarmayı başardıklarını an-latmışlardır. Bu buluşun, geleceğin oto-mobillerinde kullanılacak verimli yakıt hücreleri ve katalizörlerinin tasarımında kullanılması düşünülmektedir.

Tekstilde Nanoteknoloji Kullanımı

19. yüzyıl başlarında gelişmeye baş-layan tekstil endüstrisi nanoteknoloji sa-yesinde yeni bir döneme girmeye hazır-lanmaktadır. Tekstilde kullanılan malze-melere nanometre boyutlarında farklı özellikler kazandırılması çok önemli ge-lişmelere yol açacaktır. Örnek olarak, çorap ipliğinin gümüş nano parçacıkları ile katkılandırılması, çorap içerisinde bakteri ve mikrop barınmasını engelle-yeceğinden koku oluşumunu önlemiş olacaktır. Suyu sevmeyen (iten) kumaşlardan üretilmiş tekstil ürünlerinde kirlenme engellenmiş, dolayısıyla yıkama ve tekrar ütüleme ihtiyacı en aza indirilmiş olacaktır. Böylece su sarfiyatı azalacak, hatta belirli bir süre sonra çamaşır maki-nelerine bile gereksinim kalmayacaktır.

Nano malzemeler kullanılarak daha önce hayal bile edemediğimiz çok çeşitli fonksiyonlara sahip kumaşlar elde edil-mektedir. Üzerine bir bardak meyve suyu dökülen pantolonumuzun sahip olduğu suyu itme özelliği kirlenmesine mani ol-maktadır. Yakın bir gelecekte, giydiğimiz tişört, üzerindeki nanosensörler sayesin-de kalp atışlarımızı, vücut ısımızı ve kan şekerimizi düzenli kontrol ederek, isten-meyen bir durum olduğunda bizleri veya kablosuz bir hatla doktorumuzu haberdar edebilecektir. MP3 çalarımız, elbisemizin güneşten elde ettiği enerji ile çalışsa ve-ya cep telefonlarımızı elbisemiz şarj et-seydi ne güzel olurdu değil mi? Son yıllar-da her alanı etkilemeye başlayan nano-teknolojiden tekstil endüstrisi de nasibini alacaktır. Katma-değeri yüksek nanotek-noloji tabanlı akıllı tekstil ürünleri, en önemli ihracat kaynağımız olan tekstil en-düstrisine soluk aldırabilir.

Nano Teknoloji ve Fotonik

Elektronların hareketinin yarıiletken kristallerde kontrol edilmesi, yeni bir tek-noloji devrimine yol açmıştır; ve bu tek-noloji sayesinde insanoğlunun yaşamı inanılmaz ölçüde kolaylaşmış; bilgisa-yar, CD çalar gibi bir çok elektronik alet hayatımıza girmiştir. Fakat elektronlar arasındaki etkileşmeler ve elektronların düşük hızlara sahip olmaları, bilim adamlarını yeni arayışlara itmiştir. 1987 yılında periyodik fotonik yapılarda ışığın yasak banda sahip olduğunun gösteril-mesi, ışığın hareketinin kontrol edilme-sinde bir çığır açmıştır. Fotonlar (ışık ku-antaları) hem birbirleriyle etkileşmemek-te hem de elektronlara göre binlerce kat daha yüksek hızlara sahip olmaktadırlar. Dolayısıyla, hepsi-optik devrelerin, elektronik devrelere göre çok daha hızlı çalışacağından, yakın bir gelecekte elektronik çağının yerini fotonik çağa bı-rakması beklenmektedir.

Fotonik kristaller, dielektrik veya me-talik malzemelerin, bir-, iki-, veya üç-bo-yutta periyodik olarak düzenlenmesiyle elde edilir. ‹çerisinde farklı dalga boyları-nı barındıran bir ışık demeti, fotonik kris-taller üzerine düşürüldüğünde, belirli dalga boyu aralığındaki ışık, kristal içeri-sine girememekte ve fotonik kristal yü-zeyinden tamamen geri yansımaktadır. Ayrıca, kızıl-ötesi ışığın fotonik kristal fi-berler içerisinde hapsedilerek ilerlemesi-nin sağlanmasıyla, kanserli dokuların vücut içerisinde lazerle yakılarak yok edilmesinden, fiber tabanlı lazerlere ka-dar birçok yeni uygulama sahaları açıl-mıştır.

Nanofotonik yapılarda ışığın hareke-tinin kontrol edilebilmesi ve ışığın özel-liklerinin değiştirilebilmesi bilimsel ve teknolojik birçok uygulamanın önünü aç-mıştır.

Nanoteknolojini Elektronik Alanda Kullanımı

İnsan beyninin, birbirleriyle etkile-şimli milyarlarca nöron barındırdığı dü-şünülürse ne kadar karmaşık ve muaz-zam bir yapıya sahip olduğu anlaşılır. Beynin fonksiyonunun anlaşılabilmesi için nanometre boyutlarında nöronlarda-ki fiziksel etkileşmeleri araştırmamız ge-rekmektedir. Öncelikle mekanizmayı an-layabilmek için, nöron boyutlarında ay-gıtlara gereksinimimiz olduğu açıktır. Tek bir şarbon mikrobu, kısa süre içeri-sinde tespit edilip etkisiz hale getirilmez-se insanı öldürebilir; ama nanometre bo-yutlarındaki mikrop nasıl algılanacak? Beyinde körlüğe neden olan hasarlı böl-genin tespit edilip tamir edilmesi devrim-sel bir gelişme olacaktır, ama o kadar küçük nöronu nasıl tamir edersiniz veya onun yerine insan yapımı bir aygıt yer-leştirirsiniz? Son yıllarda gelişmekte

Sürtünme, aşınma ve korozyonun neden olduğu toplam ekonomik kayıplar, ülkelerin yıllık gayrisafi milli hasılatının yüzde 4’üne denk gelmektedir. Bu nedenle birçok ülke sürtünme ve aşınmanın neden olduğu kayıpların azaltılmasına yardımcı olacak yeni nano-malzemelerin araştırılmasına kaynak aktarmaktadır.

olan nanoteknoloji-biyoloji beraberliği insanoğlunun birçok çözülmez gibi görünen problemlerini çözmeye başlamıştır.

Canlı memeli nöronlarının aksonları ve dentritleri boyunca iletilen sinir sinyal-lerini saptamak, güçlendirmek veya za-yıflatmak (yani beyin faaliyetlerinin elektro fizyolojik ölçümünü sağlamak) için geliştirilen incecik silisyum nanotel-ler, nanoteknoloji ve nörobilim arasında yepyeni bir etkileşim alanı oluşturacak. ‹nsan beyni şaşırtıcı boyutta geniş ve karmaşık bir şebeke. Her biri diğer nö-ronlarla neredeyse 10 bin bağlantısı olan yaklaşık 100 milyar nörondan olu-şan muazzam bir ağ. Bir nöronlar ağı kendisi ile aynı büyüklüğe sahip elektro-nik bir ağdan daha üstün işler yapabilir. Hatta biyolojik beyin halihazırda gör-kemli işlevler icra ediyor.

Beyin faaliyetlerinin elektro fizyolojik ölçümü, bir tek nöronda ve nöron ağla-rında sinyal iletiminin anlaşılmasında ol-dukça önemlidir. Yukarıda da belirtildiği üzere biyolojik beynin muazzam bir ağ olması, elektronik olarak taklit edilmesi durumunda oldukça işlevsel sistemlerin geliştirilmesine olanak tanımaktadır.

Nano Teknoloji ve Malzemeler

Yakın bir gelecekte akıllı yüzeyler hemen her yerde karşımıza çıkacak. Su-yu ittiğinden dolayı silecekleri gerektir-meyen otomobil camları, buğulanmayan banyo aynaları ve araç iç camları, kendi kendini temizleyen bina dış cepheleri, tı-kanmayan stent çeperleri, yosun ve de-niz hayvanlarının yapışamadığı gemi dış yüzey boyaları, ve sürtünmesiz yüzeyler aklımıza ilk gelen akıllı yüzeylerin uygu-lamalarından bazıları. Bu uygulamaların ekonomiye katkısı milyarlarca dolar do-layında olacaktır. Bu malzemelerin çoğu Bekbars Nano Teknolojik Yüzey Koruma Sistemleri tarafından Almanya da laboratuarlarda ürettirilmekte ve Türkiye’de kullanılmaktadır.

Suyu seven (süperhidrofilik) ve suyu iten (süperhidrofobik) yüzeyler bir çok kritik uygulamada kullanılmaktadır. Yer kürenin dörtte üçünün suyla kaplı olma-sının yanı sıra suyun insanlar için haya-ti bir önemi olması da onu hayatımızın her safhasına sokuyor. ‹leride giysiler, camlar, betonlar, boyalar, elektronik alet-ler, iç ve dış cephe kaplamaları, dış et-kenlere maruz kalacak ve temiz kalma-sını istediğimiz herşey süperhidrofobik ve süperhidrofilik parçacıklar içerecek ya da tamamen bunlarla kaplanmış ola-caktır. Reaksiyonlar bu yüzeylerde ger-çekleştirilerek daha yüksek verim sağla-nabilir. Sürtünmeden dolayı kaybolan enerji minimuma indirilebilir ve böylelikle yakıttan da tasarruf sağlanabilir.

Sürtünme, aşınma ve korozyonun neden olduğu toplam ekonomik kayıplar, ülkelerin yıllık gayrisafi milli hasılatının yüzde 4’üne denk gelmektedir. Bu ne-denle birçok ülke sürtünme ve aşınma-nın neden olduğu kayıpların azaltılması-na yardımcı olacak yeni nano-malzeme-lerin araştırılmasına kaynak aktarmakta-dır. ABD Enerji Bakanlığı, bu alanda ya-pılan Ar-Ge faaliyetlerine yıllık 100 mil-yon doların üzerinde yatırım yapmakta-dır. En düşük sürtünme katsayısına sa-hip maddelerden birisi de bor nitrürdür. Ülkemizin bor madenleri açısından zen-gin olmasından dolayı, bor tabanlı mal-zemelerin araştırılması stratejik bir önemdedir.

Nano-Ekonomi

Gelişmiş ülkelerde ekonomi, genel iti-bariyle üniversiteler ve araştırma merkez-lerindeki bilimsel çalışmalardan beslen-mektedir. Dolayısıyla ABD’de yüksek tek-noloji şirketleri üniversiteler etrafında kü-melenmekte ve bu şirketler dünya ekono-misine yön vermektedirler. Son yıllarda kritik sayılabilecek ürünlerle nanoteknolo-ji ön plana çıkmaya başlamıştır. Örnek olarak, kalp damarlarının iç çeperine ka-nın yapışıp katman oluşturamadığı, dola-yısıyla tıkanmayan stentler bütün dünya-ya satılmaktadır. Boston ve çevresinin en büyük gelir kaynağı olan bu ürünün sahip olduğu katma değer dolayısıyla ekonomi-ye katkısı ders kitaplarına konu olmuştur. 15 yıl içerisinde nanoteknoloji tabanlı ürünlerin piyasa değerinin 3 trilyon dolar olması beklenmektedir.

Nanoteknolojiyi kritik alan olarak görüp bugün yatırım yapan ülkeler, kısa süre içerisinde meyvelerini toplamaya

Üretim maliyeti 10 YTL’yi geçmeyen kalp damarlarına takılan bir stent için 10.000 YTL ödeyen bir çiftçimiz, 7 ton kiraz ihraç ederek bu parayı denkleştirebilir. Ülkemizin bağımsızlığı, ekonomik kalkınmışlığımız ve gelecek nesillerin refahı, nanobilim ve nanoteknolojide geleceğimiz seviye ile doğrudan orantılıdır.

başlayacaktır. Bu ülkelerden biri olan ‹s-rail, bu teknolojinin önemini yıllar önce-sinden kavramış gerekli altyapılarını ve insan gücünü hazırlamıştır. Bu yatırımlar neticesinde 45 nanoteknoloji şirketi ku-rulmuş ve katma değeri yüksek ürünler-le nanoteknoloji pazarında yerlerini al-mışlardır. Ülkemizde, yıllık ortalama 3.5 milyar ABD dolarını bulan kaçak akarya-kıt sorununu çözmek için açılan ihaleyi ‹srail’li bir firma kazandı. Çok ucuza üre-tilebilen “moleküler akaryakıt mar-ker”dan şirketin yıllık kazancı 25 milyon YTL’yi bulacak.

Artık bilim ve teknoloji politikamızda bir paradigma değişikliğine gitme zama-nı gelmiştir. Teknoloji transferinden vaz-geçip, ihtiyacımız olan teknolojiyi ortaya çıkaracak bilimi kendimiz, ülkemizde üretmek zorundayız. Baş döndürücü bir hızla ortaya çıkan ve gelişen yeni tekno-lojilere yaptığımız araştırmalarla katkı sağlamalıyız. Yakın, orta ve uzun vade-de sonuçlar alabileceğimiz kritik alanlar belirlenmeli (bu alanların başında nano-teknoloji gelmektedir), kaynakların ayrıl-masında bu alanlara öncelik verilerek, gereksinimimiz olan beyin gücü ve altya-pı hazırlanmalıdır. Aksi takdirde, yüksek teknolojiye ödediğimiz miktar gittikçe ar-tacak, ülkemizin kaynakları yetersiz hale gelerek gün geçtikçe daha fakir bir ülke haline geleceğiz. Üretim maliyeti 10 YTL’yi geçmeyen kalp damarlarına takı-lan bir stent için 10.000 YTL ödeyen bir çiftçimiz, 7 ton kiraz ihraç ederek bu pa-rayı denkleştirebilecektir. Devamlı kul-lanmak zorunda olduğumuz bir kutu kanser ilacını almak için her seferinde 5 buzdolabı satmak zorunda kalacağız.

Ülkemizin bağımsızlığı, ekonomik kalkınmışlığımız ve gelecek nesillerin refahı, nanobilim ve nanoteknolojide ge-leceğimiz seviye ile doğrudan orantılı olacaktır. ‹sabetli ve kararlı bir bilim poli-tikası, altyapının tamamlanması ve in-san gücünün yetiştirilmesi, kısıtlı olan kaynakların iyi değerlendirilmesi, müşte-rek çalışmaların teşvik edilmesi, spin-off yöntemiyle kurulan yeni şirketlerin eko-nomiye katkı sağlaması, bu zorlu yolda başarımızın temel itici güçleri olacaktır.

Nanoteknoloji Sonuçları

Nanoteknolojinin önemi, atomlar ve moleküller seviyesinde (1 ila 100 nanometre (nm) skalasında) çalışarak, gelişmiş ve/veya tamamen yeni fiziksel, kimyasal, biyolojik özelliklere sahip yapılar elde edilmesine imkan sağlamasından kaynaklanmaktadır. Nanomalzemeler boyutlarından dolayı, elektronik, fotonik, manyetik, reolojik, yapısal ve mekanik niteliklerinde olumlu yönde farklılık gösterirler. Bu farklılığın nedenleri ise, yüksek yüzeyhacim oranları, hacimsel davranışlar ortaya çıkmadan sınırlı sayıda atom ya da molekül arasındaki kooperatif fenomenler ve nano-boyutlu yapılarda ortaya çıkan kuantum etkileridir. Benzer şekilde, nanoölçeklerde atomlararası bağ yapısı da degişlikliğe ugrayabilmekte; mekanik olarak malzeme güçlenirken ya da zayıflarken, elektronik olarak iletkenlik özelliği tümüyle değişebilmektedir.

Kuantum bilgisayarı ; kuantum , nano teknoloji ve bilgisayar üçlemesinden meydana gelen geleceğin makinesi. Günümüz bilgisayarlarının 1 oda büyüklüğünde ve iki ile ikiyi toplayabildiği bir dönemden şimdiki halini almasını düşündüğümüzde kuantum bilgisayarının evlerimize hiçde sanıldığı kadar uzak olmadığını görüyoruz.