BİLİM

Nanoteknoloji Nedir?

Tüm bilimsel buluşların ileri götürüldüğü, bilim kurgu filmlerini bizzat yaşadığımız bir dönemdeyiz. Elli yıl önce hayal olan birçok şeye artık alışmış durumdayız. İlerleyen dönemlerde hayatımıza girmesi muhtemel birkaç şeyden bahsetmek istiyorum. Kendi kendini temizleyen camınız olsa nasıl olurdu? Ya kirlenmeyen kumaştan yapılmış kıyafetiniz? Ya bir daha kanserden hiç kimseyi kaybetmeyeceğiz desem? Bunların hepsi mümkün. Nasıl mı? Nanoteknoloji sayesinde. Tanışalım: bilimkurgu filmlerini günümüze getiren bilim, nanoteknoloji

Nanoteknoloji Nedir?

Nanoteknoloji Nedir?

Nanoteknoloji için tek bir tanım yapmak aslında pek mümkün değil. Öyle geniş bir alan ki, aklınıza gelebilecek çoğu bilim dalıyla etkileşim halinde. Şimdiden pek çok bilim insanının ve devletin dikkatini çekmiş durumda. 

Nanoteknoloji aslında nanobilimin geliştirilip kullanıma açılmış hali diyebiliriz. Peki nedir nanobilim? Nano, Yunanca’da “çok küçük” anlamına geliyor. Bu isim hiç yersiz değil. Nano, insan aklının almakta zorlanacağı kadar küçük bir birim. Biraz somutlaştırmamız gerekirse; bir metreyi bine böldüğümüzde bir milimetreye ulaşıyoruz. Bir milimetreyi de bine bölelim, hayır, nano dünyasına hâlâ gelmedik. Mikropların, mikroskopla gözlemlenen dünyasındayız. Eğer bu ölçütü de bine bölersek nano seviyesine ulaşabiliriz. Bu, bir insan saçının inceliğinin yaklaşık kırk binde biri. İnanılmaz, değil mi?

İşte nanobilim, bu ufacık parçacıkların ölçülerinde gerçekleşen olayları inceliyor. 

Peki nasıl oluyor da bu akıl almaz küçüklükteki parçacıklar bizim dünyamızda böylesine değişikliklere yol açıyor? Tüm maddelerin atomik boyutlardan meydana geldiğini göz önünde bulundurursak bu sorunun cevabını bulabiliriz. 

Son yüzyılda yıldızı parlamış olsa da, önümüzdeki yüzyılın en gözde bilim alanlarından biri nanobilim. Peki bu bilim alanı nereden, nasıl ortaya çıktı? 

Nanoteknolojinin Tarihçesi

Günümüzde dünyanın dört bir yanında nanoteknoloji çalışmaları sürüyor. Bu çalışmaları öngören kişi ise, fizik biliminde adı çokça bilinen ve birçok buluşa imza atan Richard Feynman. Feynman nanoteknolojinin babası olarak anılıyor. 1959’da bir konferansta “Aşağıda Daha Çok Yer Var” başlıklı bir konuşmasında yer veriyor bu konuya. Bu da, bu bilimin ortaya çıkışı oluyor. Feynman atomları inceleyerek ve değiştirerek pek çok şey yapabileceğimizi öne sürüyor. Daha o zamandan günümüzde ortaya çıkan birçok projeyi öngörüyor. Fakat bu konuda somut bir proje gerçekleştirmiyor.

Bu konudaki ilk çalışmaları 1974 senesinde Norio Taniguchi isimli Japon bir bilim insanı gerçekleştiriyor. Heinrich Rohrer ise 1981’de taramalı tünelleme mikroskobunu buluyor. Hatta daha sonra bu buluşuyla Nobel ödülü kazanıyor. Bu mikroskobun bulunmasıyla nanoteknoloji alanında çalışmalar hız kazanıyor ve günümüze dek geliyor.

Nanoteknolojinin Gelişim Aşamaları

Amerika Ulusal Nanoteknoloji Girişimi’nin kurucusu olan ve bu konuda önemli çalışmaları bulunan Mihail C. Roco; nanoteknolojinin dört gelişim aşaması olduğunu öne sürüyor. 

  • Birinci Nesil: Pasif nanoyapılar olarak adlandırılan nanoteknolojik ürünler. Tek bir görev yapabiliyorlar ve basit bir tasarımdalar. 
  • İkinci Nesil: Aktif nanoyapılar. Bu aşamadaki ürünler birden fazla görev yapabiliyor ve birinci nesil ürünlerinden daha gelişmiş bir yapıya sahipler. 
  • Üçüncü Nesil: Bu aşamadaki ürünler nanosistemler olarak adlandırılıyor. Birbirileriyle etkileşim halinde, farklı maddelerden oluşmuş nanoteknoloji ürünlerini kapsıyor. Bu ürünler birinci ve ikinci aşamadaki ürünlerden daha karmaşık işler yapabiliyorlar. 
  • Dördüncü Nesil: Birleşmiş nanosistemler. Bu aşamadaki ürünler artık en gelişmiş hallerini alıyorlar ve karmaşık görevleri yerine getirebiliyorlar. Bu aşamaya kısaca bilimkurgu aşaması desek yalan olmaz. 

Peki, biz neredeyiz? Bilim insanlarının söylediğine göre halihazırda üçüncü nesili yaşıyoruz. Birkaç sene içinde dördüncü nesile geçebileceğimiz öngörülüyor. Peki, bunun getirileri neler olacak?

Nanoteknolojik Çalışmalar

Bu konudaki en heyecanlı çalışma, var olan maddelerin atomik dizilimlerini taklit etmek ya da onları değiştirmek olabilir. Örneğin bir kömür parçasının atomlarıyla oynandığında kömür elmasa dönüşebilir. Daha da önemlisi ise, gelecekte bizi bekleyen en büyük sorunlardan biri olan susuzluk çözülebilir. Yine de, doğada taklit edilemeyecek bir madde olmaması insanı ürkütüyor. 

Peki nanoteknolojinin hayatımıza gireceği günler çok mu uzak? Hayır! Bu teknolojinin ürünleri hayatımızda zaten yerini almış, market raflarına yerleşmiş durumda. Halihazırda var olan bu nanoteknolojik ürünlere örnek olarak güneş kremi ve dezenfektanlar verebiliriz. Peki, nanoteknoloji bunların neresinde?

Güneş kremleri artık bir kullanımla gün boyu cildi koruyabiliyorlar. İşte bu, nanometrik boyuttaki küçük metal oksitleri sayesinde. Dezenfektanlar ise zararlı bakterileri öldürmekte oldukça iyiler. Günümüzde sık sık kullandığımız bu ürün de nanoteknoloji ile üretiliyor. Nano ölçekli yağ damlası ile bakteriyi öldüren madde karıştırılıyor ve bu yağ bakteriyi sararak, maddenin daha iyi etki etmesini sağlıyor. Bu da haliyle daha fazla ölü bakteri ve daha fazla sağlık demek.

Nanoteknolojinin mucizevi kullanım alanlarının yanında verdiğimiz örnekler çok ufak şeyler aslında. Hadi, daha büyük alanlarda kullanımını da inceleyelim. 

Nanoteknolojinin Kullanım Alanları

Tüm bilim dallarıyla etkileşim halinde olan bu teknoloji haliyle pek çok farklı alanda kullanılıyor. Bunlardan bazılarına bakalım. 

  • Bilgisayar devreleri nanoteknoloji ile üretildiğinde daha küçük ve daha hafif bir tasarıma sahip oluyorlar. Depolama birimlerinde ise nano ölçekli veriler saklanıyor. 
  • İnsanoğlunun uzayın derinliklerine açıldığı şu günlerde, bu alanda kullanılmaması işten değil haliyle. Uzay araçlarında kullanılan madde de nanoteknoloji ile üretiliyor. Böylece uzay ortamına uygun ve dayanıklı araçlar ortaya çıkıyor.
  • Belki de en önemli kullanım alanlarından biri ise sağlık alanı. Maddenin en küçük yapıtaşları nano düzeyde inceleniyor. Bu sayede genetik hastalıklar tespit ve tedavi edilebiliyor. Dahası da var. Yalnızca 2018’de 9,6 milyon insanın canına mal olan kanser hastalığının tedavisi de böylece mümkün olabilir. Günümüzde uygulanan tedavi, kemoterapi yalnızca kanserli hücreleri öldürmüyor. Aynı zamanda hücrede gerçekleşen kimyasal olayları sekteye uğratarak kişiye zarar veriyor. Nanoteknolojinin kullanıldığı tedavi yöntemi ise doğrudan kanserli hücrelere etki edebilir. Bu çok büyük bir şey. 

Elon Musk’ın son dönemde ortaya sürdüğü ve dünya gündemine bomba gibi düşen Neuralink de bir nanoteknoloji ürünü aslında. Kafatasına yerleştirilerek beyin ile bilgisayarı birleştirmeyi hedefleyen bu ilginç proje birçok insanı ürkütüyor. İnsanın anılarının okunması, beyne yeni bilgiler yüklenmesi, beynin kapasitesinin ek nano hafızalarla güçlendirilmesi gibi ihtimaller de nanoteknolojik ürünlerin geleceğinde yer alıyor. Bir yandan ürküten bu teknoloji, bir yandan da büyük merak uyandırıyor. Sizce nanoteknolojik ürünler gelecekte nasıl bir hâl alacaklar? Yorumlarınızı bekliyoruz.

 

İlgili İçerikler
BİLİM

Elektromanyetizma Nedir?

Çocukken parkta oynamayı herkes sevmiştir. Bir yetişkin olduğumuzda ise aklımızda parkta yaşanan birçok anı kalır. Bu anıların arasında illaki…
BİLİM

Doppler Etkisi Nedir? Örnekleri Nelerdir?

Doppler etkisi adını dünyaca ünlü bilim adamı Christian Andreas Doppler’ den almıştır. Christian Andreas Doppler (1803-1853), Avusturyalı bir matematikçi…
BİLİM

Gayzer Nedir? Nasıl Oluşur?

Gayzer, kelime kökeni olarak İzlanda’ya dayanmaktadır. Geysir adındaki püsküren sıcak su kaynağı, gayzer kelimesinin de türemesine neden olmuştur. Geysir…

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir