Nanoteknoloji Nedir, Nasıl Ortaya Çıktı, Ne İşe Yarar?

Nano tanımını minimum bir kez duymuşsunuzdur. İçinde yaşadığımız dünyanın oldukça fakat oldukça daha minik bir boyutta doğrusu nano boyutta incelenmesi nanobilim, bu incelemeler sonucu elde edilmiş veriler ışığında üretim yapılması ise nanoteknoloji olarak adlandırılır. Tüm bu çalışmaların tek bir amacı vardır, o da dünyayı değişiklik yapmak. Bundan dolayı hakikaten bu çalışmalarla yapılabileceklerin sonu yok.

Nanoteknoloji ve nanobilim emekleri oldukça yeni. Bundan dolayı hala, en azından bizim için, gizemini korumaya devam ediyor. Nanodünyada bizim bildiğimiz kurallar geçerli değil. Bilim adamları ve mühendisler nano boyuttaki bu yeni dünyayı günden güne daha da keşfederek geleceğimizi şekillendirmeyi hedefliyorlar. Nanoteknoloji ve nanobilim nedir birazcık daha yakından inceleyelim ve mevzu hakkında merak edilenleri yanıtlayalım.

Nanobilim ve nanoteknoloji nedir?

Temelden başlamış olalım ve sık sık karıştırılan nanobilim ile nanoteknoloji kavramları arasındaki farkı net bir halde ortaya koyalım. Yapıların ve malzemelerin ultra minik ölçekte incelenmesi nanobilimdir. Nanobilim disiplinler arası bir alan olduğundan pek oldukça değişik alandaki bilim insanı bu incelemelere katılarak nanodünyanın garip ve benzersiz özelliklerini gözlemleyebilir.

Nanoteknolojinin ise bu tür incelemelerle işi olmaz, o bir mühendislik alanıdır. Nanobilimcilerin ortaya koyduğu veriler ışığında nano ölçekte yapılar, sistemler, cihazlar ve teknolojiler geliştirmek nanoteknolojidir. Moleküler üretim olarak da adlandırılan nanoteknolojinin amacı, nano boyutta benzersiz makineler üretmektir de diyebiliriz.

Bir nano ne kadar?

İşe gidip geleyim, akşam tv açayım kaygısında olan biz basit insanoğlu için nano boyut hayal edilmesi pek kolay bir ölçü değil. Bir nanometre, metrenin milyarda biridir. Saç telimiz 50 – 100 bin nanometre boyutundadır. Bir kağıt kalınlığı ortalama 75 bin nanometredir. Toplu iğne başı ortalama 1 milyon nanometre genişliğindedir. Şu demek oluyor ki nano, baya minik.

Nanodünya kapıları nasıl aralandı?

Nanodünya hakkında ilk fikirler fizikçi Richard Feynman tarafınca 1959 senesinde ortaya atıldı. Nanoteknoloji ise Feynman’dan ortalama on yıl sonrasında Norio Taniguchi tarafınca tanımlandı. Meydana getirilen bu ilk tanımlar aslen kabaca bilim adamlarının atomlar ve moleküllerin üstünde tek tek çalışmalarını anlatıyordu. 

Nanobilim çalışmalarının başlaması ise sadece 1980’li yıllardan sonrasında oldu. Bundan dolayı bildiğimiz anlamdaki mikroskoplar ile nanodünyayı görmek mümkün değil. Taramalı tünelleme mikroskobu ve atomik kuvvet mikroskobu yardımıyla nanodünya üç boyutlu olarak görülmeye başladı. 

Nanodünya bildiğimiz benzer biçimde değil:

Bir malzemeye bu kadar oldukça yaklaştığınız süre işlerin değişeceğini tahmin edersiniz. Nanodünya, bizimki benzer biçimde değil. Orada kimya ve fizik kuralları değişiyor. Mesela sarı olarak bildiğimiz altına nano ölçekte baktığınız süre karşınıza kırmızı, turuncu, mor, yeşil benzer biçimde sıradışı renkler çıkabiliyor. 

Altın nano ölçekte bile bir katalizördür sadece mikro ya da makro düzeyde anlamını yitirir. Ufak parçacıklar oldukça daha reaktiftir. Bunun sebebi yüzey alanının hacme oranıdır. Bilim adamları tam da bu reaktiviteyi denetim etme amacı taşırlar. Kuantum mekaniği, nanodünyayı idrak etmek için kullanılır. 

Nanoteknoloji kullanım alanları nedir?

• Besin ambalajlarında kullanılarak salmonella ve benzeri bakterileri yok edebilir.
• İlaç sanayinde kullanılarak mesela kanserli hücreler nokta atışı şekilde yok edilebilir.
• Oldukca daha verimli ve düşük maliyetli yeni nesil piller üretilebilir.
• Otomotiv sektörünün her bir parçasında yeniliklerin önünü açabilir.
• Suları temizleyerek temiz su sıkıntısı yaşayan milyonlarca insanoğlunun yaşamını kurtarabilir.
• Kullandığımız tüm cihazların daha hafifçe, ekranlarının daha parlak ve daha iyi görüntü kalitesine haiz olmasını sağlayabilir.
• Makyaj malzemelerinin oldukça daha sağlıklı ve oldukça daha kullanışlı olmasını sağlayabilir.

Nanobilim emekleri sonucu elde edilmiş bilgiler kullanılarak geliştirilen nanoteknoloji sistemleri aklınıza gelen gelmeyen tüm alanlarda kullanılabilir. Nano ölçekte bir yardım kime iyi gelmez ki? Bugün 800’den fazla nanoteknoloji ürününü günlük hayatımızda kullanıyoruz.

Nanoteknoloji başımıza dert açabilir mi?

Olur mu, olur. Netice olarak hayal bile edemeyeceğimiz kadar minik boyutlardan bahsediyoruz. Nano boyutta üretilen bu cihazların insanlarla ya da öteki canlılarla etkileşime girmiş olduğu süre neler yapabileceği tam olarak bilinmiyor. Bundan dolayı bir ihtimal üretim alanlarında kullanılan nanoteknoloji, sağlık alanında kullanılana nazaran oldukça daha güvenli görülebilir.

Nanoteknoloji üretimi ile ortaya çıkan nanopartiküllerin beyinde lifler oluşturduğuna, genetik yapıyı değişiklik yapma potansiyeli olduğuna ve kalp ve damar sağlığına tesiri olduğuna dair meydana getirilen bazı emek harcamalar var. Gene de bilmiyoruz. İnsan, daha ilkin karşılaşmadığı bu minnacık makineleri vücuduna almış olduğu süre neler olabileceği mevzusunda hepimizin kafası birazcık karışık.

İncelenmesi ihtiyaç duyulan mevzu, söz mevzusu nanopartikülün çevre ve insanla etkileşime girmiş olduğu süre nasıl bir tepki vereceğidir. Mesela, mobilyamızın oldukça daha dayanıklı olmasını elde eden bir nanoteknoloji partikülü bir halde bedenimize girerse çözünerek yok olsun. Mevzu hakkında meydana getirilen emek harcamalar oldukça yeni fakat ihmal etmeyin, nanobilim bizlere her şeyi kökten değişiklik yapma gücü veriyor. Şu demek oluyor ki zararlarını yok etmek bile bizim elimizde. Bundan dolayı faydasının daima daha yüksek olacağı düşünülüyor.

Nanobilim ve nanoteknoloji nedir, kullanım alanları nedir benzer biçimde dört gözle beklenen soruları yanıtladık ve nanodünya hakkında bilmenizde fayda olacak detaylardan bahsettik. Nanobilim ve nanoteknoloji hakkında düşüncelerinizi yorumlarda paylaşabilirsiniz.