1. * 5651 Sayılı Kanun'a göre TÜM ÜYELERİMİZ yaptıkları paylaşımlardan sorumludur.
    * Telif hakkına konu olan eserlerin yasal olmayan şekilde paylaşıldığını ve yasal haklarının çiğnendiğini düşünen hak sahiplerinin İLETİŞİM bölümünden bize ulaşmaları durumunda ilgili şikayet incelenip gereği 1 (bir) hafta içinde gereği yapılacaktır.
    E-posta adresimiz

Mikro alemde yolculuk: Nanoteknoloji

Konusu 'Fen ve Teknoloji' forumundadır ve ZeyNoO tarafından 22 Haziran 2013 başlatılmıştır.

  1. ZeyNoO
    Melek

    ZeyNoO ٠•●♥ KuŞ YüreKLi ♥●•٠ AdminE

    Katılım:
    5 Ağustos 2008
    Mesajlar:
    58.480
    Beğenileri:
    5.784
    Ödül Puanları:
    12.080
    Cinsiyet:
    Bayan
    Meslek:
    Muhasebe
    Yer:
    ❤ Şehr-i İstanbul ❤
    Banka:
    3.064 ÇTL
    Mikro alemde yolculuk: Nanoteknoloji

    * Nanoteknoloji nedir, hangi boyuttaki madde ve sistemlerle ilgilenir?
    * Nanoteknolojide kullanılan karbon nanotüplerinin ilgi çeken özellikleri...
    * Nanoteknoloji, hangi alanlarda ne gibi yenilik ve kolaylıklar getirmektedir?
    * Tabiatta nanoteknolojiye misâl olabilecek hâdise ve sistemler...


    Daha küçük, daha hızlı ve daha dayanıklıyı araştıran nanoteknoloji, bize en küçük boyutların dünyasını açmaktadır. ‘Nano’ herhangi bir fizikî büyüklüğün milyarda biri demektir. Bir nanometre içine yan yana ancak 2–3 atom sığdırılabilir. İnsanın saç teli çapının yaklaşık 100.000 nanometre olduğu düşünüldüğünde, ne kadar küçük bir ölçekten bahsedildiği daha rahat anlaşılır. Nanoyapılar, uzunluk olarak bakıldığında yaklaşık 10-100 atomluk sistemlere (10-9 metre) karşılık gelmektedir. Teknolojik ürünlerdeki küçülmeye paralel olarak ortaya çıkan nanoteknoloji, bu boyutlardaki nanoyapılarla (malzemeler, cihazlar ve sistemler) ilgilenir. Fizikî, kimyevî ve biyolojik hâdiselerin nanometre ölçeğinde anlaşılması ile bu boyutlardaki fonksiyonel malzeme, cihaz ve sistemlerin geliştirilmesi ve üretimlerinin gerçekleştirilmesi hedeflenmektedir.

    Teknolojik ilerlemeye paralel olarak sunulan yeni ürünlerin boyutları da büyük oranda küçülmektedir. 1950’lerden itibaren kademeli olarak hayatımızın her sahasına girmiş olan bilgisayarlar bunun en iyi misâlidir. Bilgisayarlar önceleri bir oda kadar büyükken, günümüzde teknolojide kaydedilen gelişmeler neticesinde, masalarımızın veya dizlerimizin üstünde kullanabileceğimiz ebatlara inmiş, hattâ bazı araçlara yerleştirilen bilgisayarlar çok daha küçülmüştür. Şu anda 40 milyon transistörlü bir işlemcinin, 2015 yılında yaklaşık 5 milyar transistörden teşkil edileceği tahmin edilmektedir. Bu şekilde, bilgi işleme hızı oldukça artarken, enerji kullanımı çok aza indirilebilecektir.

    Bedenimizdeki nanoteknoloji
    Mükemmel şekilde yaratılmış insan vücudundan nanoteknolojiye verilebilecek binlerce misâlden biri, vücudumuzun yapı taşları olarak yaratılmış proteinlerin üretimi ile vazifeli olan ve tabiî nanomakine veya nanorobot olarak adlandırabileceğimiz ribozomlardır. Çok küçük olan bu yapılar, yaklaşık 15-20 nm çapında küreye benzer veya oval partiküllerdir. Ribozomlar, haberci RNA vasıtasıyla taşınan ve adenin (A), timin (T), guanin (G) ve sitozin (C) isimli kodlardan oluşan şifreye göre aminoasitlerin hassas bir sırayla arka arkaya dizilerek proteinlerin yapıldığı moleküler fabrikalardır. Diğer bir misâl, moleküler motor proteinlerdir. Motor proteinler, yediğimiz besinler vasıtasıyla vücudumuzda açığa çıkartılan kimyevî enerjiyi, hareket enerjisine dönüştürmede rol alır. Motor proteinlere, ATP (adenozintrifosfat) molekülünün son fosfat bağının koparılmasıyla açığa çıkarılan enerji kullandırılır ve şekilleri değiştirilir. Enerjiye bağımlı bu şekil değişmesi, kendilerine bağlanmış olan farklı yapıların da hücre içindeki pozisyon ve şekillerinin değişmesine vesile olur. Günümüz teknolojisi ile üretilen hiçbir makinenin büyüklüğü, motor proteinlerin boyutlarına indirilemediği gibi, onlar kadar verimli de çalışamamaktadır. Kusursuz işletilen bu muhteşem sistemdeki ince nakışlar, mükemmel bir sanatın tercümanı gibidir. Bedenimizin her hücresi ve maddeyi oluşturan her atom, bu mükemmel yapı ve ölçüye uydurulmuştur.

    Nilüfer bitkisindeki nanoteknoloji
    Nilüfer çiçeğine (Lotus) verilmiş bazı özellikler, malzeme yüzeyi özelliklerini geliştirmede araştırmacılara ilham kaynağı olmuştur. Bu çiçeğin yaprakları hususî yüzey yapısı sayesinde her zaman temiz ve kurudur. Bu yüzden, neredeyse hiç kir tutmadığı gibi, yağmur ve rüzgârla üzerindeki kir veya toz da kolayca temizlenir. Nano parçacıkların kütlesinin ve yüzeyinin çok küçük olması ve uygulandıkları yüzeye çok sıkı bağlanması, pürüzsüz ve çok sağlam bir satıh meydana getirilmesini sağlar. Piyasaya sunulan kolay temizlenebilen ve yanmayan boya (fotokatalitik nanotex), nilüfer çiçeğindeki yüzey özelliklerine benzer özellikler taşımaktadır. Dış cephe boyalarında yüzeylerde tutunan organik kirleticiler, fotokatalitik nanotexin ihtiva ettiği nano parçacıklar ve reçinenin gözenekli yapısı sayesinde, güneş ışığı tesiriyle parçalanarak zararsız bileşikler olan karbondioksit, su, nitrat ve sülfat tuzlarına dönüşür. Bu tuzlar, dış cephelerde rüzgâr ve yağmur suyu ile temizlenir. İç cephelerde ise boya, nanomat ve fotokatalitik temizlenme özelliği sayesinde kir tutmaz. Nikotin lekesi, baca isi gibi kirlerin boya yüzeyinde oluşması böylece engellenmiş olur. Ayrıca, boya yüzeyinde sonradan oluşan yağ, ketçap, kurşun kalem, sulu boya vb. lekelerin kolaylıkla temizlenmesine imkân verir. Mat olmasına rağmen deterjanlı ıslak bezle silindiğinde boya filmi yüzeyinde parlama yapmaz.

    Nanoteknoloji araştırmalarında son gelişmeler
    Texas Üniversitesi’nde, nanoteknoloji kullanılarak, karbon nanotüplerinden saydam, esnek ve dayanıklı bir levha üretilmiştir. Grafitin, bal peteğini andıran atom düzleminin, bir silindir üzerine hiçbir kusur oluşturmadan kesiksiz olarak sıralanmış bir şekli olan karbon nanotüpleri; elektrik iletkenliği, esneklik, saydamlık ve dayanıklılık gibi özellikleri olan mükemmel bir yapıdadır. Bu levha, aynı ağırlıktaki çelik levhadan çok daha dayanıklıdır. Karbon nanotüpleri o kadar küçüktür ki, bunların trilyonlarcası bir araya getirilerek ancak geniş çelik yüzey veya ip gibi işe yarar bir nesne yapılabilmektedir. Dayanıklılık, esneklik gibi fizikî ve kimyevî özellikleri yanında, dış veya iç cidarlarına atom veya molekülleri soğuracak özellikler taşıması, karbon nanotüplerini daha kullanışlı hâle getirmektedir. Karbon nanotüpleri kullanılarak üretilen bu levhalar, ışık yayan organik ekran, gürültüsüz elektronik sensor, sentetik kas ve yüzeylerde desen oluşturma gibi birçok alanda kullanılabilecektir. Bu malzeme kullanılarak üretilecek araba camlarının, aynı zamanda, buzların çözülmesi için elektrik ısıtıcısı, anten veya bilgilendirici optik ekran olarak da kullanılabileceği iddia edilmektedir. Uzun bir nanotüpte, suyun farklı davranışlar sergilediği ve sıfırın altında bir sıcaklıkta dahi donmadığı ortaya çıkarılmıştır. Bilim adamları, benzer hâdisenin bitkinin kılcal köklerinde, bitkiye su taşınırken gerçekleştiğini belirtmişlerdir.

    Rensselaer Polytechnic Institute’de yapılan bir araştırmada, yine karbon nanotüpleri kullanılarak, sudan nano ölçekteki mikropları ve petrolden de ağır hidrokarbonları ayrıştıran bir filtre geliştirilmiştir. Tamamen nanotüpler kullanılarak geliştirilen filtre, silindirik yapı korunarak gerçekleştirilmiştir. Filtre birkaç cm uzunluğunda, iki santimetre genişliğinde ve yarım veya üçte bir milimetre kalınlığında karbon silindirdir. Nanotüp kullanımı, filtreleri dayanıklı ve kolayca temizlenip yeniden kullanılabilir kılmıştır.

    Araştırmacılar nanoelektromekanik (NEMS) cihazları, virüsleri ortaya çıkarmak üzere kullanmaya başlamışlardır. Meselâ bir grup araştırmacı, ‘nanotel alan-etki transistörü’yle grip virüsünü gözlemeyi başarmıştır. Cornell Üniversitesi’nde 10-18 gram gibi küçük bir kütleyi ölçebilen nanoelektromekanik bir sistem geliştirilmiştir. Harvard Üniversitesi’nde aynı anda yüz değişik virüsü algılayabilecek cihazların geliştirilmesi üzerinde çalışmalar devam etmektedir.

    Purdue Üniversitesi’nde, dişleri DNA’dan yapılan bir vites sistemi ve çok küçük kuvvetleri ölçme kabiliyetine sahip nanoelektromekanik rezonatörler geliştirilmiştir. Texas A&M Üniversitesi’nde ise en küçük ölçekte malzeme taşıyabilen, lazerle çalışan moleküler lokomotif yapılmıştır.

    Nanoteknolojide hedefler
    Yukarıdaki buluşların birçoğu şu an daha çok lâboratuvarlarda yapılan çalışmalardan ibaret olsa da, bu çalışmalar ve gelişmeler, elektronik, kimya, fizik, malzeme bilimi, uzay ve hattâ sağlık bilimlerini ortak bir arakesitte buluşturmuştur. Nanobilim ve nanoteknoloji, bilişim ve haberleşmeden başlayıp, savunma sanayi, uzay ve uçak teknolojileri, moleküler biyoloji ve gen mühendisliğine kadar uzanan çok çeşitli alanlarda hızla hayatımıza girmektedir. Bu konuda, Amerika ve Japonya başta olmak üzere, dünyadaki birçok gelişmiş ülkede büyük bütçelerle araştırma lâboratuvarları kurulmuştur. Ülkemizde de bu konu üzerinde araştırma yapan lâboratuvarlar mevcuttur.

    Gelecekte mikroskop yardımıyla kullanılabilen süper bilgisayarlar, ameliyatlarda kullanılan nanorobotlar, kirliliği önleyen nano parçacıklar vb nanoteknolojik ürünlerin geliştirilmesi hedeflenmektedir. Bir asma köprünün çok kalın halatlar yerine, gözle dahi fark edilemeyecek derecede ince ve şeffaf olan tellerle ayakta durabileceğini hiç düşündünüz mü? Belki de yakın bir gelecekte, nanoteknoloji kullanılarak geliştirilen çok ince fakat şu an kullanılan çelik halatlarla karşılaştırıldığında çok daha dayanıklı malzemelerden yapılacak tellerle bu mümkün olabilecek.

    Ayrıca, ülke güvenliğini ilgilendiren konularda nano malzeme bilimi, yeni savunma sistemlerinin geliştirilmesinde, haber alma konularına yönelik çok küçük boyutlarda cihazların yapılmasında kullanılabilecektir. Birim ağırlık başına şu andakinden 50 kat daha hafif ve çok daha dayanıklı malzemeler üretilebilecek ve insanın günlük hayatında kullandığı tekstil ürünleri değişebilecek (kir tutmayan kumaşlar gibi), uzay araştırmalarında ve havacılıkta yeni roket ve uçak planlarının ortaya çıkması mümkün olabilecektir. Yine bu teknolojiyle, DVD’lerin bilgi saklama kapasitesi yüzlerce kat artabilecek; entegre devrelerde, optik çözünürlükleri klâsik merceklerden çok daha yüksek olan süper mercekler kullanılarak, günümüzde 1 milyar transistörün girdiği alana 1 trilyon transistör sığdırılabilecektir.

    Geliştirilen ürünlere bakıldığında, nanobilim üzerine yapılan araştırmaların, diğer bilim dallarında olduğu gibi, Allah’ın (cc) yarattığı kusursuz işleyen sistemleri taklit ettiği görülmektedir. İnsanoğlu, şimdilerde daha iyi görebildiğimiz ve mikro âlem olarak isimlendirdiğimiz bu âlemi araştırdıkça belki de gelecekte Cenab-ı Hakk’ın bu âlemlerdeki sırlı güzelliklerini temaşa etmekle kalmayıp, tıptan fiziğe, malzeme biliminden genetiğe kadar birçok alanda yeni icatlara ve istifadesine sunulan nimetlere kavuşabilecektir.

    Nanoteknoloji de diğer bütün bilim dalları gibi, öncelikle, yaratılıp kulların hizmetine tahsis edilen bu tabiatı ve tabiatta kurulmuş bir denge içinde kusursuz işleyen sistemi anlamaya çalışmalı ve bu sistemleri sınırlı ölçüde de olsa kendi geliştirdiği sistemlere uygulamayı hedeflemelidir. Nanoteknolojik araştırmaların hedefi insanlığın refahını artıracak yeni sistemler geliştirmek olmalıdır.

    Kaynak: sizinti.com.tr
     

Sayfayı Paylaş