Anasayfa » Sektörler » Nanoteknoloji » Nanobilimde Hayal Gücü Geniş İnsanlar

Nanobilimde Hayal Gücü Geniş İnsanlar

Richard Feynman 57 yıl önce bir konferansta ‘‘There is plenty of room at the bottom’’ (Aşağıda daha çok yer var) başlıklı bir konuşma yapmıştır. Feynman bu konuşmasında eğer atom ve molekül büyüklüklerinde imalat yapılabilirse birçok yeni keşiflerin olabileceğini söylemiş, ayrıca böyle bir şeyin gerçekleşebilmesi için ilk başta nano ölçekte özel ölçme ve üretim yöntemlerinin geliştirilmesi gerektiğini belirtmiştir. Feynman’ ın bu meşhur konuşması nanobilim ve nanoteknolojinin başlangıcı kabul edilmektedir.

Feynman konuşmasında şöyle bir hayali de örnek vermiştir: Bir lisenin öğrencileri bir toplu iğne başına ‘‘iyi mi?’’ yazısını yazıp rakip lise öğrencilerine gönderirler, onlar da bunun üzerine toplu iğnenin başı üzerindeki yazının i harflerinden birisinin noktası içine ‘‘o kadar da değil!’’ yazısını yazıp gönderirler. Feynman gerçekleşmesini hayal ettiği bu düşünceye göre 1960’lı yılların başında üniversite öğrencileri arasında bir yarışma düzenlemiştir. Kim çalışır vaziyette dünyanın en küçük elektrik motorunu yapabilirse ona 1000 $ ödül vereceğini vaat etmiştir. Kısa süre içinde bunu gerçekleştirmiştir de…

Feynman ile başlayan bu nanobilim insanın hayal gücünü zorlayan bir teknolojidir. Kullanılabilir bir nano yapının büyüklüğünün 1-100 nanometre olduğu dikkate alınırsa nanoteknolojinin uğraş alanının atomlar ve moleküller düzeyinde olduğu açık bir şekilde görülür.

nanobilimde-hayal-gucu-genis-insanlar-1

Nanometre aslında benim için tam sınırda bir büyüklüktür, atomlar tek tek ele alındığında onların kendine has kuantum dünyası (mikroskopik dünya) için büyük, el ile tutulan göz ile görülen davranışları (makroskopik dünya) için ise çok küçük olduğundan nanometre boyutlarında bir maddenin bu iki dünyanın karışımı ilginç özellikler taşıyacağı kuşku götürmez. Bu farklı büyüklüklerin karşılaştırılmasına örnek verecek olursak; Karıncanın başının genişliği bir milyon nanometre, biyolojik hücrelerin çapı bin nanometre, on tane yan yana konmuş hidrojen atomu bir nanometre, DNA molekülleri yaklaşık 2.5 nanometre, atomların çapları nanometrenin onda biridir. Ve herkesin bildiği bir örnek olan bir insan saçının kalınlığı yaklaşık 100.000 nanometredir.

Nanoteknoloji, nanoölçek ebatlardaki yapıların ve bileşenlerinin fiziksel, kimyasal, biyolojik özellikleri değişen malzeme ve sistemlerle ilgilenir. Nano ebatlarda aygıt yapabilmek, bu aygıtları günlük hayatımızda kullanılır hale getirmek nanobilim ve nanoteknolojinin hedefidir. Nanoölçekteki yapıların farklılıkları sadece ebatlarının küçüklüğü ile ilgili değil, ayrıca küçük ebatlarda farklı fiziksel özelliklerin ortaya çıkması ile de ilişkilidir.

Ebatlar küçüldükçe kuantum özellikler daha belirgin hale gelir. Bunu en önemli sonuçlarından birisi atomların geometrik düzeninin maddenin bazı fiziksel özelliklerini etkilemesidir. Karbondan yapılmış malzemeler bu konuda çok iyi örneklerdir. İşin ilginç tarafı, karbondan başka elementlerden oluşmuş yapıların da boyutu azalınca benzer özellikler göstermesidir.

nanobilimde-hayal-gucu-genis-insanlar-02

Örneğin, bizmut kristali ile bizmut nanotelini ele alalım. Bizmut kristali makroskobik ebatta yarımetal bir malzemedir, fakat nanotel halinde yarıiletken bir malzeme özelliği göstermektedir. Aynı atomlardan oluştuğu halde farklı geometride birbirinden apayrı davranışa sahip iki farklı malzeme karşımıza çıkmaktadır, üstelik her iki yapıda da atomların birbirlerine bağlanma şekilleri aynıdır. Başka bir örnek ile altını ele alacak olursak; altın elementi makroskobik büyüklükte sarı renkli görünürken nanoebatlarda kırmızı renkte görünür. Yani maddenin sırf elektronik özellikleri değil optik özellikleri de boyutu ile değişir.

Bundan şu sonucu çıkartabiliriz; malzemelerin nanoölçekteki yapılarını kontrol etmeyi başarmakla birçok özelliği ve dolayısı ile işlevleri kontrol edilebilmektedir.

Nanoteknoloji; nanoelektronik ve bilgisayar teknolojisi, havacılık ve uzay çalışmaları, tıp ve sağlık, çevre ve enerji, biyoteknoloji ve tarım, savunma ve başka muhtemel çok geniş uygulama alanlarına sahiptir.

Tarihçilerin nasıl adlandıracağı bilinmez, ama yeni bir çağa girmekteyiz. Maddenin atom boyutundaki kontrolü ve kuantum özelliklerinin gündelik hayatta işlevsellik kazanmaya başlaması başka nasıl yorumlanabilir? Bu büyük değişime şimdilik nanobilim ve nanoteknoloji denmektedir. Bu sahada hem araştırma hem de üretim için yapılacak yatırımlar en kısa zamanda geri dönüşümünü yapabilecek durumdadır. Üniversitelerin, araştırma merkezlerinin, hatta özel sektör girişimcilerinin bu sahaya ilgi duyması sevindirici ve ümit vericidir. Nanobilim ve nanoteknoloji sahasında gelişmeler sürmekte olduğundan yapılan çalışmaları biz genç beyinler olarak izlememiz gerekir. Nanoteknoloji çağının henüz başında bulunuyor olunmasından dolayı Türkiye için tren henüz kaçmış değildir.

Son olarak, Feynman’ ın 1959’ daki konuşmasında vurguladığı önemli gözlem ile kapanışı yaparsam: Herhangi bir konuda bir gelişme, atılım yapmak istenirse insanları, özellikle gençleri,  sözkonusu konu ile ilgili olarak yarışmalar düzenleyerek rekabete sokmak itici bir güç olacaktır. 57 yıl önce 1000 $’ lık ödülü olan dünyanın en küçük elektrik motorunu bizler gibi üniversite öğrencileri yapmıştır ve dünyaya önemli gelişmeleri kazandıranların, hayal gücü geniş insanların olduğunu kanıtlamışlardır.

Bilimsel yaklaşım, araştırma, yaratıcılık ve analiz yeteneğimizi geliştirmek dileğiyle…

Kaynaklar:

http://www.nanoteknolojinedir.com/

http://nanotekinstruments.com/

Send this to friend