Nanoteknoloji

Sözlük Anlamı:

Nano kelimesi Yunanca nannos kelimesinden gelir ve “küçük yaşlı adam veya cüce” demektir. Günümüzde nano, teknik bir ölçü birimi olarak kullanılır ve herhangi bir birimin milyarda biri anlamını taşır. Genellikle metre ile birlikte kullanılır. Nanometre, 1 metrenin milyarda biri ölçüsünde bir uzunluğu temsil eder (yaklaşık olarak ard arda dizilmiş 5 ila 10 atom).

Teknoloji kelimesi ise yine Yunanca tekhné ve logia kelimelerinin bir araya gelmesiyle oluşur. Tekhné el işi veya sanat, logia ise bir konunun çalışılması olarak tercüme edilebilir. Teknoloji genellikle çevre üzerinde kontrol sağlamak amacıyla araç yaratılması olarak tanımlanır. Başka bir anlamla ise teknolojiyi, bilimsel metodların ticari amaçlar için kullanılması olarak yorumlayabiliriz.

Genel Tanım:

Nanoteknoloji, çok genel tanımıyla, istisnai şekilde küçük (yaklaşık atom boyutlarında) yapıların ticari bir amaca hizmet edebilecek şekilde düzenlenmesidir. Başka şekilde tanımlamak gerekirse: Maddeler üzerinde 100 nanometre ölçeğinden küçük boyutlarda gerçekleştirilen işleme, ölçüm, modelleme ve düzenleme gibi çalışmalar nano-teknoloji çalışmaları olarak nitelenir.


Gelecekteki Uygulama Alanları


Malzeme ve İmalat Sektörü:

Malzemelerin atomik ve moleküler boyutlardan başlayarak inşa edilmesi, konvansiyonel metodlar ile elde edilen malzemelere oranla daha sağlam ve hafif maddelerin ortaya çıkmasını sağlayacaktır. Bu malzemeler, daha düşük hata seviyeleri ve eşsiz dayanıklılık güçleri ile hali hazırdaki bir çok endüstriyel süreç için devrimsel yenilikler getirecektir. Benzersiz ve alışılmamış özellikleri ile nano tüpler, elyaflar, lifler ve kaplama malzemeleri imalat yöntem ve tekniklerinin gelişmesine imkan sağlayacaktır.



Nano Elektronik ve Bilgisayar Teknolojileri:

Elektronik araçların nanometre ölçeklerinde elde edilmesi ile halen kullanılan sistemlerinin işlem güçleri ve kapasiteleri bir kaç kat artacaktır. Nano teknolojilerin kullanım alanlarından biri olarak önerilen quantum bilgisayarların geliştirilmesi ile günümüzün en modern bilgisayarları olan Pentium bilgisayarlar ile kıyaslanamayacak seviyelerde işlem gücü elde etmek mümkün olacaktır. Bunlara ek olarak elektronik araçlar için geliştirilen sensör, gösterge sistemleri ve sinyal iletimi alanlarında ciddi ilerlemeler kaydedilecektir.



Tıp ve Sağlık Sektörü:

Nanoteknoloji yaşayan sistemlere moleküler seviyelerde müdahele etme imkanı yaratabilir. Yaşayan organizmalar ile etkileşime geçebilecek boyutlarda araçlar üretilmesi ile bir çok yeni teşhis ve tedavi yöntemlerinin gelişmesi olasıdır. Sadece hastalığın bulunduğu ve veya yayıldığı bölgelere saldırarak ilaç veren makineler, insan vücudu içinde hareket edilmesine imkan sağlayan teşhis araçları, nano-teknolojinin tıp ve sağlık sektörü üzerindeki potansiyel uygulamaları olarak gösterilebilir.



Havacılık ve Uzay Araştırmaları:

Havacılık ve uzay araçları çok maliyetli teknolojilerdir. Bu araçların imalatı sırasında kullanılan malzemelerin ağırlığı maliyetlerin yüksekliğinde çok önemli bir yer tutar. Nanoteknoloji bu malzemelerin ağırlığının önemli ölçüde azaltılması ile maliyetlerin düşürülmesini sağlayabilir. Ayrıca çekme direnci çelikten kat kat yüksek nano tüpler sayesinde dünya yüzeyinden atmosfere kadar yükselebilecek yapılar inşa edilmesi potansiyel uygulama alanları içinde yer alabilir. Böylece uzay araştırma maliyetlerinin büyük bir kısmını meydana getiren fırlatma maliyetleri düşürülebilir.



Çevre ve Enerji:

Nano malzemelerin ve nano kompozitlerin fosil yakıt endüstrilerinin verimliliğini geliştirme potansiyeli bulunmaktadır. Nano kompozitlerin yaygın olarak kullanılması ile daha yüksek verimliliğe sahip motorların ve dolayısı ile daha temiz, çevre dostu ulaşım sistemlerinin kurulması mümkün olacaktır.



Bioteknoloji ve Tarım:

Tıp ve sağlık sektörlerinde uygulanabilecek teknolojilerin genişletilmesi ile bio teknoloji, ilaç ve tarım sektörleri de ürünlerinde bu teknolojileri uygulayacaktır. Yeni ilaçlar, gübreler, daha besleyici ve hastalık direnci yüksek bitkiler veya hayvanlar bir çok üniversite ve özel sektör kuruluşun araştırma alanları içerisinde yer almaktadır. Bu gün bile bitki ve hayvan genlerinin düzenlenmesi ile ortaya çıkartılmış olan bazı ticari ürünlere rastlamak mümkündür.



Savunma Sektörü:

Nano teknoloji askeri uygulamalar konusunda bir çok alanda potansiyel vaadetmektedir. Geliştirilmiş elektronik savaş kapasitesi, daha iyi silah sistemleri, geliştirilmiş kamuflaj ve akıllı sistemler bir çok Ar-Ge çalışmasının gerçekleştirildiği alanlardır.

Trendler, Göstergeler:

• Dünyada 700’den fazla firma nanoteknoloji ile ilgili faaliyetler içindedir.

• Nanoteknoloji ile ilgili Araştırma Geliştirme (Ar-Ge) çalışmaları için 2003 yılında 3 milyar ABD Doları harcanacaktır.

• Nanoteknolojide uluslararası liderliğe soyunan bir çok ülke bulunmaktadır.

• Asya ülkeleri nanoteknoloji konusunda oldukça rekabetçidir ve Asya firmaları bir çok araştırma çalışmasının finansmanını yürütmekte ve üniversiteler ile fikri mülkiyet antlaşmaları yapmaktadır.

• Nanoteknoloji finansmanında Japonya, destek oranını 1997’de 120 milyon ABD Dolarından, 2002’de 750 milyon ABD Dolarına çıkartmıştır. Avrupa Birliğinin 2002-2006 yılları için sağlayacağı nanoteknoloji finansmanı miktarı 1 milyar ABD Dolarının üzerindedir.

• ABD hükümeti nano-teknolojiye 2000 yılından bu yana 1.5 milyar ABD Dolarının üzerinde yatırım yapmıştır.

• Nanoteknoloji uzay yarışından beri en büyük hükümet yatırım alanı olma yolunda ilerlemektedir. (İnsan Gen Haritası Projesinden daha büyük)

• Medyada nano teknolojiden söz eden haberler 1995’de 200 defadan, 2002’de 4000 defaya (%2000) yükselmiştir. Geçmişle karşılaştırıldığında bu oranın 1993’de “internet” ile ilgili haberler ile kıyaslanabilir olduğu görülmektedir.

• Risk sermayesi yatırımları kapsamında 1999 yılından bu yana 900 milyon ABD Doları yatırım yapılmıştır. Bu yatırım miktarının 386 milyon ABD Doları 2002 yılında gerçekleştirilmiştir. 2001 ve 2002 yılları arasında toplam risk sermayesi yatırımları azalırken, nanoteknoloji alanına yapılan risk sermayesi yatırımları (elektronik sektöründe %251, endüstriyel ürünlerde %211, sağlık ve nanobioteknoloji yatırımlarında %313) artmıştır.

• Nanoteknoloji ile ilgili patent başvurularında büyük bir artış gözlenmektedir. 1996 yılından beri 2,800’ün üzerinde patent alınmıştır.

• Nanoteknoloji patent alımlarında birinci sırada IBM, ikinci sırada Samsung yer almaktadır.

• Nanoteknoloji yatırımları arasında önde gelen sektörler, Malzeme, Yazılım ve NanoBioteknoloji olarak ön plana çıkmaktadır.

Nanoteknoloji Hayatı Nasıl Değiştirecek?

Tüm insanlık için kökten değişim ve dönüşümleri beraberinde getirecek bu gelişmelerin olası sonuçları üzerinde herkesin düşünmesi gerekmektedir. Nano gelecekte herkes kendi bilgisayarına temel tüketim maddelerini üretmesi için emir verebilecek. Evin bir köşesinde çalışan nanobot sürüleri de istediğiniz malzemeyi, etrafımızda serbestçe dolaşmakta olan atomları toplayıp işleyerek üretecekler.
Diğer akla gelen soru ise nano çağda paranın değerinin ne olacağıdır. Ne de olsa atomlardan her şey sonsuz kere tekrar dönüştürülebilecek. Tuzlu deniz suyundan bile altın ve kobalt üretmenin mümkün olduğu bir çağda altının ne anlamı kalır? Paylaşımı üzerine savaşların yapıldığı kaynaklar anlamını yitirince nasıl bir uygarlıkta yaşayacağız?
Öyle görülüyor ki insanlık olarak maddi zenginliğe ve gelişmiş fiziksel sağlığa ulaşmanın eşiğindeyiz. Bilim adamlarının nanoteknoloji gibi doğayı taklit yolu ile geliştirmeye çalıştığı birçok teknoloji, doğada zaten yaratıldığı ilk günden itibaren mevcut... Bedeninizin her hücresi ve maddeyi oluşturan her atom üstün bir yapıya sahiptir. Bilim adamlarının taklit etmeye çalıştığı atomlardaki bu muhteşem düzen alemlerin Rabbi Allah'ın sonsuz aklının delillerinden
yalnızca bir tanesidir.
"Göklerin ve yerin mülkü O'nundur; çocuk edinmemiştir. O'na mülkünde ortak yoktur, herşeyi yaratmış, ona bir düzen vermiş, belli bir ölçüyle takdir etmiştir." (Furkan Suresi, 2)
Nanoteknolojinin sağlayacağı imkanları kısaca şöyle sıralayabiliriz:
- Her atomu tam istenilen yere yerleştirme imkanı
- Fizik ve kimya kurallarının mümkün kıldığı hemen hemen herşeyi atom seviyesinde üretebilme imkanı
- Üretim maliyetlerinin ham madde maliyetlerini geçmediği ekonomik üretim imkanı