---

Mrb arkadaslar siteye yeni üye oldum bitirme tezim için nanoteknoloji ile ilgili kaynağa ihtiyacım var .Kaynakların daha cok elektronik ile alakalı olması gerekiyor.Tez mekale ödev vb. hersey kabulum:) ilgilenlere şimdiden tesekürler.

---

---

nano teknoloji


“Midget-çok küçük” anlamına gelen Yunanca bir kelimeden türeyen nano bir ölçü birimi ön ekidir ve milyarıncı parçayı gösterir. Ancak genel olarak söylenecek olursa, nanoteknoloji maddeyi dolaylı olarak atom boyutuna yani “nano-boyutuna” indirgeme işidir.


1974 yılında Tokyo Üniversitesinde Norio Taniguchi tarafından ortaya atılan nanoteknoloji mevcut teknolojilerin daha ileri düzeyde duyarlılık ve küçültülmesine dayalı olarak hızla ortaya çıkan teknolojilerdir. Gelecekte bu teknoloji muhtemelen Moleküler Nanoteknolojisi (MNT) adıyla nano büyüklüğündeki boyutlarıyla yapı makineleri ve mekanizmalarını da içerecektir.
Nanoteknoloji ölçü olarak “nanometre” adı verilen (kısa şekli nm) bir ölçme birimini kullanılır. Her bir ölçüde 1 milyar nm vardır. Her bir nm sadece üç ile 5 atom genişliğindedir. Bunlar küçüktür. Ortalama insan saç kalınlığının ~40,000 kez daha küçüktür.




Natoteknolojinin bir yönü de süper küçük bilgisayarlar (bakteri büyüklüğünde) ya da milyarlarca dizüstü bilgisayar gücünde küp şeker büyüklügünde süper bilgisayarlar yada günümüzün bilgisayarlarindan trilyonlarca daha güçlü belirli bir büyüklükte masaüstü modelleri gibi nano boyutunda yapılabilmesidir.
Nanoteknolojinin yüksek potansiyeli Kuantum fiziğinin kanunları sayesinde açığa çıkmakdatır. Bu aşamada ve nano ölçülerde kuantum fizik yasaları devreye girer ve optik, elektronik, manyetik depolama, hesaplama, katalist ve diger alanlarda yeni uygulamalara olanak sağlar.
Nanoteknolojisi genellikle genel-amaçlı teknoloji olarak adlandırılır. Çünkü gerçeklestirildiği zaman nanoteknoloji neredeyse bütün sektörlerde ve toplumun her alanında önemli bir yeri olacaktır. Daha iyi yapılmış, daha uzun süre dayanan, daha temiz, güvenli ve akıllı ürünleri evde, iletişimde, tıpta, ulaşımda, tarım ve endüstrinin her alanında kullanabileceğiz.
İnsan vücudunda dolaşarak kanser hücrelerini yayılmadan bulup yok eden tibbi bir araç düşünün. Yada çelikten çok daha hafif ama ondan on kat daha güçlü materyalleri…


Neden nanoteknolojisi duyarlı kullanılmalı?
Elektrik veya bilgisayarlar gibi nanoteknoloji de hayatımızın her aşamasında daha iyi olanaklar sunacak. Fakat her yeni teknolojinin olduğu gibi nanoteknolojinin de iki yönlü kullanımı var, yani ticari kullanımı ve askeri kullanımı — askeri alanda nanoteknoloji sayesinde çok daha güçlü silahlar ve gözetleme araçları yapılabilecek. Bu yüzden nanoteknoloji insanlar için yararları ile birlikte aynı zamanda bazı riskleride getirmektedir.



Nanoteknolojinin önemli yanlarından biri de sadece daha iyi ürünler değil, aynı zamanda daha gelismişmiş üretim araçları sunmasıdır. Bir bilgisayar veri dosyalarını kopyalayabilir — özellikle de çok düşük bir maliyetde yada ücretsiz olarak istediğiniz kadar kopya yapabilirsiniz. İşte nanoteknolojide aynı bilgisayar örneğinde olduğu gibi herhangi bir şeyi üretmeyi aynı dosyaların kopyalanması kadar kolay ve ucuz hale getirebiliyor. Bu yüzden nanoteknoloji bir çoğuna göre “sonraki sanayi devrimi” olarak adlandırılmaktadır.
Nanoteknoloji sadece çok düşük maliyetle birçok yüksek kalitede ürünün yapılmasına olanak saglamayacak, aynı zamanda düşük maliyette ve aynı yüksek hızda yeni nano fabrikalarının da yapılmasını sağlayacaktır. Nano teknolojisisin hızla artan bir teknoloji olarak adlandırılmasının nedeni kendi üretim araçlarını yeniden üretebilme yeteneğidir.
Nanoteknoloji; daha hızlı, düşük maliyetli ve temiz üretim sistemi getirmektedir. Üretim araçları katlanarak yeniden üretilebilecektir, böylece birkaç hafta içersinde birkaç nano fabrikası milyarlarca fabrikayı üretecektir. Bu bir devrimsel, yenilikçi, güçlü ve potansiyel olarak da çok tehlikeli- ya da faydalı bir teknolojidir.
Tüm bu gelişmeler ne kadar kısa zamanda gerçekleşebilir?
Genel tahminler bunun 20 ila 30 yıl arasında, hatta daha da geç olabileceği yönündedir. Fakat optik, nano litografi, mekanik kimya ve 3 D prototip teknolojileri konusundaki kaydedilen hızlı ilerlemeler bu süreyi kısaltabilir. Burada önemli olan sadece böyle bir gelişmenin ne kadar kısa bir zamanda yapılabileceği değil aynı zamanda bizim bu yeni teknojiye ne kadar hazır olabileceğimizdir.
Belki kendimize aşağıdaki sorulardan bazılarını sorduğumuzda bu konuyu daha iyi algılayabiliriz.
Bu teknolojiye kim sahip olacak?
Bu çok sınırlı mı olacak yoksa herkes erişebilecek mi?
Fakir ve zengin arasındaki farki kapatmak için ne yapacak?
Tehlikeli silahlar nasil kontrol altina alinacak ve tehlikeli kisilerin eline geçmesi engellenecek?

Bu soruların çogu 10 yıl önce ortaya atılmasına rağmen hala pek bir cevap bulmuş gibi görünmüyor.
Bu teknolojinin ne zaman hayata geçirileceğini tam olarak söylemek zor, bunun bir nedeni de gizli askeri veya endüstriyel geliştirme programlarının normal bir vatandaşın bilgisi dışında ve büyük bir gizlilikle yürütülüyor olmasıdır.
Tam ölçekli olarak nanoteknolojinin önümüzdeki beş veya on yıl içersinde geliştirilip geliştirilmeyeceğini kesin olarak söyleyemeyiz. Fakat şimdiden ihtiyatı elden bırakmayıp bütün senaryolara karşı hazırlıklı olup nanoteknoloji ve gelişimini yakından takip etmeliyiz.

Nanoteknoloji - Lotus etkisi

Nano-Teknoloji yirmi yildan beri dünya çapinda birçok firma tarafindan arastirilir. Almanya bu alanda büyük bir fark ile dünya çapinda lider konumdadir.
Nano-Teknoloji mikroskopik yapilarla ilgili bir bilimdir. Uzmanlar gelecekte Nano-Teknolojinin günlük yasami olumlu bir sekilde degistirecegini düsünüyorlar. Nano-parçacaciklari istenilen ve pek çok farkli yönde "programlanabiliyor". Bununla birlikte -en ince katmanlarda- tamamen yeni ve multi fonksiyonel yapilar olusur.
Biz dünya çapinda, nanoteknoloji bazli yüzey kaplamalari ile ilgili Ar-Ge çalismalari yapan ve pazarlayan ilk firmalardan biriyiz. Biz size nano-kaplama ürünlerinin genis bir portföyünü kisisel ve profesyonel kullanim için sunuyoruz. Tüm portföydeki nano ürünleri, kullanimda çok kolaydir ve uzun süre günlük yasantinizda size büyük rahatlik getirecektir.


Doga burda Lotus-Etkisi ile örnek olmaktadir:

Lotus çiçeginin yapraklari özel bir yüzey yapisi ile her zaman temiz ve kurudur. Bu nedenle nerdeyse hiç kir tutmaz, yagmur ve rüzgarla kiri ve toz rahatlikla temizlenir. Bu etkiye tam olarak burda sunulan Nano-ürünlerimiz ile ulasirsiniz.
Kullanim alanlari:
Seramik, Ahsap, Tas, Tekstil, Deri, Beton, Otomobil-Jantlari, Paslanmaz-Çelik, Cam, Otomobil-Camlari, Otomobil-Boyasi ...

Nanoteknoloji ile deterjansız hijyen






ODTÜ'lü araştırmacıların nanoteknoloji çalışması, mikrop tutmayan yüzeylerin ucuza üretilmesinin yolunu açtı.

Araştırmacılar, Türkiye'de bol miktarda rezervi bulunan zeolit madeniile gümüşü nanoteknolojik yöntemlerle işleyip polimerlere katarak kompozit malzemeler elde etti.

Projenin laboratuvar aşaması tamamlandığında hastane ve okul döşemelerinde su ve deterjan kullanmadan hijyen sağlanması öngörülüyor.

Malzemenin, iplik halinde sentezlenmesi ile mikrop üretmeyen kumaşlar da üretilebilecek.

Neden gümüş?

ODTÜ Kimya Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Nesrin Hasırcı, çalışmalarındaki ana malzemelerden biri olan gümüşün mikrop öldürücü olarak kullanılan en eski metallerden biri olduğunu belirterek, gümüşün zararlı mikroorganizmalar üzerindeki öldürücü etkisinin çok eski çağlardan beri bilindiğini kaydetti.

Eski Romalı ve Yunanlıların sularının taze kalmasını sağlamak için gümüş kaplar kullandığını, Avrupa'daki veba salgınında zengin ailelerin kendilerini salgından koruyacağını düşündükleri için gümüş tabaklarda yemek yediklerini anlatan Hasırcı, antibiyotiklerin keşfedilmesinden önce gümüşün günümüz teknolojilerinde özellikle tıp alanında kullanıldığını ve hala da kullanılmakta olduğunu söyledi.

Mikropların yok edilmesinde binlerce çeşit kimyasal maddenin etkili olduğuna işaret eden Hasırcı, bunlardan birçoğunun, bitki ve hayvansal özler, arsenik, kurşun, kalay, civa, gümüş gibi doğal maddeler olduğunu, ancak bu maddelerin çoğunun uygulamada insan ve çevreye karşı toksik olabileceğine dikkati çekti.

Zeolit-poliüretan

Toz halinde doğal volkanik yapılar olan zeolitlerin içlerinde silisyum ve alüminyum oksitlerin bulunduğunu anlatan Hasırcı, Türkiye'de bol miktarda zeolit rezervi yer aldığını söyledi.

Hasırcı, "Zeolitlerin nano boyutlardaki özel gözenek yapılarına tutunmuş bazı iyonları gümüş ile değiştirmek mümkündür. Böylece toz halindeki zeolite mikrop öldürücü (antibakteriyel) özellik kazandırılır" dedi.

Çalışmalarında doku ve kan uyumlulukları mükemmel olan ve tıbbi alanda çok yaygın kullanılan poliüretanların antibakteriyel zeolitlerle birleştirildiğini söyleyen Hasırcı, "Çalışmamızın sonunda, ortaya antibakteriyel zeolit-poliüretan kompozitleri çıktı. Zeolitlerin poliüretan içinde kullanılması ile bir yandan polimerin yapısı güçlenmiş diğer yandan toz halindeki malzemeyi kullanmanın zorlukları da ortadan kalkmıştır" diye konuştu.

Hastane döşemesi, bilgisayar klavyesi

Çalışma sonucunda elde ettikleri film halindeki kompozitlerin antibakteriyel etkinliğinin ODTÜ-Sağlık Merkezi'nde yürütülen araştırmalarla da ispatlandığını vurgulayan Hasırcı, çalışmalarının kullanım alanları konusunda şu bilgileri verdi:

"Antibakteriyel zeolit-polimer kompozitlerinin uygulanabileceği alanlar oldukça fazla olabilir. Polimerler, film, köpük veya lif gibi çok farklı şekillerde hazırlanabilirler.

Dolayısıyla bu tip malzemeler, toplumun kalabalıklar halinde gittiği yerlerde, örneğin hastane döşemelerinde, okullarda, kütüphanelerde bulunan bilgisayar klavyelerinde kullanılabilir. Su ve deterjan kullanmadan buralarda hijyen sağlanabilir."

Mikrop tutmayan çorap

Çalışmalarının sonucunda elde ettikleri malzemelerin, elyaf haline getirilerek iplik olarak üretilmesi ile dokumalarda ve özellikle de çoraplarda kullanılabileceğini aktaran Hasırcı, "Bu tür bir uygulama ile mikrop tutmayan çoraplar, elbiseler yapılabilir. Dolayısıyla endüstride çok fazla kullanım alanı bulunabilir" dedi.

Dünyada antibakteriyel kompozit yapımı konusunda değişik çalışmalar bulunduğuna işaret eden Hasırcı, "Ancak, bizim bulduğumuz yöntem, dünyada ilk kez yapıldı ve uluslararası patent başvurusu yapmayı düşünüyoruz. Bu yolda çalışmalarımızı başlattık" dedi.



NanoteknoLoji iLe yapılan,Halen devam eden çalışmalar

Nano inşaatlar için Mini robotlar

MIT yayınlarından Techonology Review de Mini robotlarla ilgili merak edilen bir çok soruya cevap aranmış. Bugünden nano robotların hayalini kurmak bilim kurgudan çok, yavaş yavaş ama uzun dönemde gerçekleşmesi muhtemel bir olasılığa dönüşmüştür.
Nano robotlardan önce, en olası olan mini robotlar. Mini robotlar ile nano boyutta manipulasyon yapma imkanı doğacaktır. Mesela bu mini robotlardan birinin 2 nanometre -bir DNA molekülünün genişliğinden daha küçük bir ölçek- kesinliği ile kendini bir yüzeyde hareket ettirmesi araştırmacılar tarafından gerçekleştirildi.
Yeni hedeflerden biri ise mini-robotlar yardımı ile bir hücrenin sabitlenerek, robot'un üzerindeki şırınga çip'inden bir sıvının hücreye aktarılması.Avrupa tabanlı projelerden biri olan Micron'un amacı da üç aşağı beş yukarı bu işlemleri yapabilecek nitelikte kabiliyetleri olan robotların geliştirilmesi.
Araştırmacıların mikro manipulator, bir atomik güç mikkroskobu ucu ve şırınga çiplerini başarı ile çalıştırdıkları biliniyor. Fakat para ve zaman sorunu sebebiyle, tüm bunları bir arada çalıştıramamışlar. Gene de büyük bir başarıya imza attıkları kesin.
Bir deneyde: sıvı ile şırıngasını dolduran robotun, bir insan kontroller yardımı ile yeri sabitlenmiş hücreye giderek sıvıyı şırınga etmesi sağlanmış. Bu o kadar zor bir olay ki, bir yandan da hücreyi patlatmanız gerekiyor. Sıvı ise hücreye girdiği anda parlayarak varlığını belli etmiş.
Bu tip mini robotlardaki en önemli sorun enerji problemi. Gerçektende mikro ve belki gelecekte nano boyuttaki robotlar için temel sorun enerji ve makale bu konu ile ilgili tartışmalara da yer verilmiş

IBM'den Nanoteknoloji tabanlı tümleşik devre

Science dergisinin 24 Mart 2006 sayısında yer alan "An Integrated Logic Circuit Assembled on a Single Carbon Nanotube" makalesine göre, IBM deki Araştırma Grubu 12 transistorlu (FET) 5 kademeli bir oscilator yaparak, günümüz silikon teknolojilerinde çok daha başarılı sonuçlar elde etmişler.
Kısaca özetlemek gerekirse, önce tek katmanlı bir Karbon nanotube'un üzerinde Silikon teknolojisindeki devre elemanlarını yerleştirerek, FET transistorlerdeki (trans-resistor, değişken dirençli) temel çalışma prensibi olan alan etkisini kaliteli silikon oksit yerine nanotüplerle sağlıyorlar.
Nanotüp nedir konusunda da Bilim Teknikde daha önceden çıkmış bir yazı vardı, Türkiye de de bu konuda ODTÜ Fizik Bölümünde Prof. Şakir Erkoç bu konularla ilgili teorik çalışmalarda bulunuyordu sanırım. Kendisi hidrojen depolanması konusunda Nanotüplerin kullanımı konusunda bir çalışma yapıyordu.

Peki resimdeki nanotüp nerde derseniz, ikinci resime bakınca göreceksiniz. Resimde görülen incecik çizgi nanotüp. Nanotüpler konusunda önümüzdeki günlerde bu sitede daha ayrıntılı bilgilere rastlayabilirsiniz.

IBM'in nanotüp kullanarak kademeli osilatör yapmasının sebeplerinden biri de kademeler arasındaki gecikme ve transistörün aktif çalışma durumlarındaki(rise-fall time) zamanlamaları ölçmektir herhalde.
Bu deney ve sonuçları neden önemli? Bu deney silikon transistörlerden gene silikon tabakalar üzerine fakat karbon nanotüplerle seri, bütünleşik devreler yapıp çalıştırılabildiğinin bir ispatı. Bunun sonucu olarak ilerde, şöyle bir çip üretim sistemi devreye girebilir.
1) Silikon tabaka alınır ve üzerine karbon nanotüplerin dizilmesi gereken çizgiler oluşturulur
2) Burada belirtilen yerlerde tek duvarlı ve istenilen elektronik özellikli karbon nanotüpler büyütülür
3) Bu karbon nanotüplerin üzerine devre bağlantıları yerleştirilir.


Bilkent Üniversitesinde Nanolitografi Tekniği ile Dünyanın En Küçük Türk Bayrağı Çizildi

Bilkent Üniversitesi Fen Fakültesi, Fizik Bölümü ve DPT destekli Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezinde, Taramalı Uç Mikrokopisi(TUM) Grubundaki doktora öğrencileri dünyanın en küçük Türk Bayrağını çizdiler.

Dr. Ahmet Oral liderliğinde, Münir Dede, Özgür Karcı, Özge Girişen, Hülya Ayan, Mehrdad Atabak ve Sevil Özer'den oluşan araştırma grubu daha ikinci denemelerinde çizgileri 100 nanometre genişliğinde ve 2 nanometre yüksekliğinde olan dünyanın en küçük Nano-Türk Bayrağını çizmeyi başardılar. Araştırma görevlileri, silikon bir çipi tuval olarak kullanarak, yüzeyi kendi geliştirdikleri çok hassas mikroskop ile tararken, atomik düzeyde sivriltilmiş bir iğneden voltaj darbeleri gönderip, silikon yonganın oksitlenmesini sağladılar. Nano-Bayrağın yüksekliği yaklaşık olarak 10 atomik tabaka silikon oksitten oluşmaktadır. Karşılıştırma yapmak istersek bir insanın saç teli yaklaşık olarak 50 mikron (µm) ya da 50,000 nm kalınlığındadır. TUM Grubu bu işlem için yine kendilerinin Bilkent'te geliştirdiği Atomik Kuvvet Mikroskobunu kullandılar. Bu grup tarafından geliştirilen mikroskoplar Türkiye'deki ilk Nanoteknoloji şirketleri olan Nanomanyetik ve NanoSis tarafından dünyanın dört bir yanına ihraç edilmektedir. 100% Türkiye'de geliştirilen ve üretilen bu mikroskoplar MIT, Oxford gibi dünyanın en iyi üniversitelerine ve Seagate Technology ve Los Alamos National Laboratuvarı gibi dünyanın lider araştırma laboratuvarlarına satılmıştır. TUM grubunun temelleri Bilkent Üniversitesinin ilk zamanlarına kadar uzamaktadır, 1989'da TUM grubu Türkiye'nin ilk Taramalı Uç Mikroskoplarını, Fizik Bölümü'ndeki master tezlerinde geliştirmiştir. Araştırma Görevlileri, çalışmalarını çok hassas, küçük ve hızlı nanosensörler ve nanoaygıtlar geliştirmek üzere yoğunlaştırmışlar. Bu teknik ile üretilecek olan nano aygıtlar ve sensörler ile, DNA analizi yapabilecek, biyolojik terörist saldırı vs. tespit edebilecek olan biyosensör sistemleri; bilgisayar disklerinin kapasitesini çok daha artırabilecek manyetik mikroskoplar yapılabilecektir. Avrupa Birliği tarafından da desteklenen grup, bu yöntemi geliştirerek atomlarla ve molekülerle futbol oynayabileceklerini ve atomlar ile moleküller arasındaki çok küçük kuvvetleri bile ölçebileceklerini ifade etmektedirler.

Nanoteknoloji ile ayak kokusuna son

Metrenin milyarda biri büyüklüğünde parçalar kullanılarak üretilen çoraplar ayak kokusunun üstesinden gelecek. Nano-çoraplar gelecek yıl piyasada.

İnsan gözünün seçemeyeceği kadar küçük parçalarla çalışan nanoteknolojinin pratik uygulamaları yavaş yavaş kendini göstermeye başlıyor. Araştırmacılar, nanoteknoloji ile ayak kokusuna çare bulmaya çalışıyorlar. Minik süperbilgisayarlar veya uzay çağı enerji partiküllerinden önce, nanoteknoloji ayak kokusuna karşı kullanılacak.

NANO-ÇORAP SENEYE PİYASADA
Pennysylvania�nın State College kentindeki NanoHorizons adlı nanoteknoloji şirketi, nanopartiküllerin tekstilde kullanılan polimer maddesiyle birlikte işlenebilmesine olanak veren bir yöntem geliştirdi. Yeni teknoloji sayesinde altın ve gümüş gibi koku sebebi bakteryel oluşumları önleyebilecek metaller tekstil ürünlerine entegre edilebilecek.
NanoHorizons yetkilisi Dan Hayes, nanoteknolojik çorapların bir yıl içinde piyasada olacağını belirtti. Mevcut teknolojiler gümüş ve benzer metallerin polimerlerin içine işlenmesine olanak veriyor, ancak bu yöntem ağırlığı ve maliyeti artırması nedeniyle tercih edilmiyor.

1 DOLARA KOKUSUZ AYAKLAR
NanoHorizons tarafından geliştirilen yeni nanoteknoloji ise, çoraba işlenen koku önleyici metallerin ayak yüzeyi ile temasını maksimize ediyor. Böylece tekstil üreticileri çoraplara veya ayakkabı tabanlarına koydukları metallerin sayısını azaltarak aynı etkiye ulaşabilecekler. Ürünler böylece hafifleyecek. NanoHorizons, boyutu küçülen metallerin mevcut ürünlere göre 20 ila 100 kat daha etkili olduğunu savunuyor.
Pennysylvania State University destekli NanoHorizons firması, nanoparçacık olarak genellikle altın ve gümüş kullanıyor, bunların yanısıra bakır da aynı işlevi görebiliyor. Parçacıkların büyüklüğü 10 nanometre ila 90 nanometre arasında değişiyor. Nanoteknoloji kullanılarak ayak kokusunun giderilmesinin maliyeti ise, parçacık sayısı ve kalitesine göre ürün başına 20 cent ile 1 dolar arasında değişiyor.

GELECEĞİN TEKNOLOJİSİ
Bilgisayar üreticileri gelecekte nano boyutta çip mimarileri ile çok daha hızlı işleme gücüne erişmeyi umuyorlar. Otomotiv endüstrisinde ise, çok daha iyi görüş kabiliyeti sağlayacak nanoteknoloji destekli camlar, otomobillere entegre edilmek üzere. Kimi tekstil firmaları, nanopartikülleri pantolonlara katarak kırışmaya ve lekelenmeye çare arıyorlar.
Nanoteknoloji, büyüklüğü 100 nanometre�den küçük parçacıklarla yapılan işlemleri kapsıyor. 1 nanometre ise 1 metre�nin milyarda biri.


Nano Teknoloji 2

Yıllar önce bir odayı tek başlarına dolduran bilgisayarlar, önce masa üstlerimize, ardından dizüstlerine, şimdilerde de cebimize girecek kadar küçüldüler. Mikron boyutlarında hayatımıza giren gelişmelerse sadece bilgi işlemle sınırlı kalmıyor. Tarımdan tıbba, mikro mekanikten yongalara dek hemen her alanda nano teknolojinin günlük hayatımıza neler katacağını araştırdık.

Hemen her gün mikron boyutlarında yaşanan gelişmeler sadece masaüstü ya da diz üstü sistemler için geçerli olmaktan çıktı.Bilgi işlemci arenasındaki yarışta hayati önem taşıyan nano teknoloji, artık hayatımızın her noktasında kendini gösteriyor.Tarım, biyoloji, mekanik, elektronik, tıp ve kimya alanlarında uygulanan yeni yöntemlerde de, nano teknolojinin nimetlerinden faydalanılıyor.Bu sayede geliştirilen yeni ürün, hizmet ve yöntemler, günlük hayatımıza girmeye hazırlanıyor.Geçmişine baktığımızda ‘taze’ olarak nitelendirebileceğimiz nano teknoloji üzerine yapılan çalışmalara artarken, ciddi firma ve akademik kurumların bu alana yaptığı yatırımlar milyar dolarlara ulaşmış durumda. Hal böyleyken nano teknolojinin getirilerinin somut örneklere dönüşmesi ise çok şaşırtıcı değil. Şimdi, bilim kurgudan gerçeğe dönüşen yeniliklerin hayatımıza neler getirdiğine göz atalım…



Her geçen gün hızla ilerleyen teknolojinin sokaktaki insana yaşayan yüzü öncelikle cihaz boyutlarında yaşanan hızlı küçülme. Hepimizin bildiği gibi ilk bilgisayar bir oda kadar büyüktü ve yaptıkları işlemi ve hızlarını bugünkü modellerle kıyaslamak bile şu an için çok anlamsız bir davranış olarak değerlendirilebilir. Günümüzde çok güçlü bir bilgisayarın bir saat büyüklüğünde olabileceğini ve günlerce şarj edilmeden çalışabileceğini duyduğumuzda ‘neden olmasın’ diyebiliyoruz.Bundan 15 yıl önce ise 10MHz hızındaki işlemciler kullanıyorduk. Bugünse 2GHz ‘lik bir işlemci için ise ‘idare eder’ dediğimiz bile oluyor. 15 yıl sonraysa ‘Vay be,o zamanlar 2GHz ‘lik işlemciler kullanırdık’ diyerek kendi kendimize güleceğiz.

Değişim sınırlarına artık daha yakınız
Bir oda büyüklüğündeki bir bilgisayarın cebimize sığacak boyutlara getirilmesi elbette zor.Ama bu aşamadan sonra işlerin daha da zorlaştığı kesin.Çünkü bileşenlerdeki küçültme devam ettiği sürece farklı teknolojilerin kullanılması gerekiyor.Bir üretim teknolojisinin sınır noktasına ulaşıldığında daha başarılı yeni bir teknolojinin hazır olması gerekiyor. Tahmin edebileceğiniz gibi her yeni teknoloji yeni bir yatırım ve öğrenme - alışma süreci gerektiriyor.
Büyük gelişim,ne çok basit bir noktadan; elektrik akımının var ve yok olmasından (0 ve 1) başlamış olan bilgisayarlarda, birçok ince ayağı bulunan devre elemanları yani yongalar kullanılıyor. Silikondan üretilen yongaların içine ancak mikroskopla incelenebilecek kadar küçük olan birçok transistorlar birkaç mm² ‘lik alana sığdırılmak zorundadır. Bugün bilgisayarlarımızda kullandığımız bir yongayı eski tip transistorlarla baskılı devre (PCB)

üzerine dizmek istersel bir ev veya bina büyüklüğünde bir PC sahibi olmamız normaldir. Tabii böyle dev bir bilgisayarın PCB üzerindeki düzgün sinyal trafiğini ve yeterli elektrik akımını sağlaması gerçek bir başarı olacaktır. Kısaca eski teknolojiyle şu anki PC ‘lerimizin geldiği seviyeyi yakalamak mümkün değil.

Karşılaşılan sorunlar

Daha hızlı yongaların oluşturulmasında yaşanan en büyük engel devre elemanlarının üzerinde bulunan akıma olan direnci ve bunu oluşturduğu yüksek ısı.Mikron düzeyinde bir araya getirilmiş milyonlarca transistor öngörülen ısının üzerine çıkarak hatalara veya yonganın zarar görmesine neden olabiliyor.
‘Electromgration’ adı verilen bu olayın yonganın zarar görmesine neden oluyor. ‘Electromigration’ metal atomlarının ince tabakalara bölünmüş yonganın yapısında yer değiştirmesiyle meydana geliyor. Böyle bir durumla karşılaşmak istemiyorsanız overclock (hızaşırtma) yapmaktan kaçınmalısınız.Diğer bir sorunsa giderek gelişen yonga oluşturma teknolojilerinin yongalarda daha küçük devre elemanlarının bulunabilmesini sağlaması. Fakat bu küçülmenin bir sınır var. Yeni teknolojiler bu sınırı giderek zorlasa da bu minik transistor ler birkaç tane molekülden oluşan bir hale gelince transistor görevini gerçekleştiremeyecek.
Yonga oluşturmada kullanılan yeni teknolojiler ve materyaller her yıl ‘en fazla şu kadar küçülebilirler’ tahmininde değişikliğe neden oluyor. Şu an geleceğin silikon yongaları filanca mikron teknolojisiyle üretilir denirse bile bu açıklama çok geçmeden değiştirilmek zorunda. Fakat yonga üreticisi firmaların mevcut teknolojilerini hesaba katarak yaptıkları üretim planları gelecek vaat ediyor.Büyük yonga üreticisi firmalar mevcut yonga basım tekniklerinin sınırlarını iyi bildiklerinden yonga oluşturma teknolojileri üzerinde çalışıyorlar. Bu teknolojiler ne kadar ileriyse o kadar çok transistoru yonga paketine sığdırabilmek mümkün oluyor. Ayrıca bu yongalar daha az güç harcıyor ve daha az ısınıyor. Doğal olarak bu özellikteki yongaları yüksek frekansta çalıştırarak işlem performansını da artırıyorsunuz. Ayrıca yongaların tasarımı, işlemcilerin ısı üretme ve yüksek saat hızlarında tutarlı çalışabilmelerini etkiliyor. Yonga üretiminde kullanılan yöntem aynı tasarıma sahip iki yongadan birinin diğerine göre daha hızlı olabilmesini sağlıyor.Daha küçük transistorlara sahip yongalar (mesela işlemciler), ürettiği ısıyı daha iyi dağıtabiliyorlar. Küçük transistorlara sahip yongalar daha düşük voltaj ve yüksek frekansla nispeten yüksek işlem döngülerine ulaşabiliyor.

Alternatif yonga üretimi teknikleri

Yongalara bakır bağlantıların kullanımı alüminyuma göre daha iyi sonuç vererek sınırların biraz daha zorlanabilmesini sağlıyor.Önderliğini IBM firmasının yaptığı yalıtımlı silikon SOI (Silicon On Insulation) uygulaması yongalara %20 gibi olası bir performans artışını getiriyor.Mevcut yonga basım sistemlerinin değiştirmeden SOI ’nin sağlayacağı ek performans yonga üreticilerinin dikkatini çekti.
Diğer yandan Intel ‘in Moore Yasası ‘nı devam ettirmek ve başka alanlara yaymak için yeni silikon teknolojileri ve malzemeler üzerinde gerçekleştirdiği araştırma ve geliştirme çalışmaları arasında; Aşırı Morötesi Litografisi (Extreme Ultraviolet lithography), gerilmeli silikon (strained silicon) yeni transistor dielektrik teknolojileri gibi yenilikler bulunuyor. Intel ‘in gelecek on yılın ikinci yarısında üretmeyi planladığı yüksek hızlı Terahetz transistorlar üzerindeki araştırma projeleri, yüksek performanslı , düzlemsel olmayan, üç geçetli deneysel CMOS transistorlar üzerine odaklanmış durumda. Bu tür bir farklı transistor yapısı ile mevcut düzlemsel tasarım yapısı ile mevcut düzlemsel tasarım yerine üç boyutlu bir mimari kullanılması, transistor geçitlerini yüzey alanını arttıracak. Bu da performansı yükselterek yüksek hızlı işlemcilerin yapılmasına olanak tanıyacak. Üretim tekniklerinin değişmesine rağmen gerçekleştirilmesi gereken transistor boyutlarının mümkün olduğunca küçültülmesi.

Nedir Moore Yasası?

1965 yılında ntel ‘in kurucularından olan Gordon Moore ‘un ortaya attığı Moore yasasına göre işlemcilerdeki transistor sayısı 18 ayda bir ikiye katlanır.Moore, bu yasanın sonraki on yıl boyunca geçerliliğini koruyacağını tahmin etmişti ama Intel bu yasayı günümüze kadar çiğnemeden devam ettirmeyi başardı.

Atomlar ve nano teknoloji

Doğanın temel taşını oluşturan atomların gözle görülemeyecek kadar küçük olduğunu hepimiz biliyoruz. Bu atomların dizilişleri sonucunda farklı tür malzemeler meydana gelmekte. Örneğin, eğer kömür atomlarının sıralanışı değiştirilebilseydi elmas bile elde edilebilirdi.Günümüzde moleküler düzeyde üretim yöntemleri açısından çok da ileri bir durumda olmadığımızı rahatlıkla söyleyebiliriz.Günlük yaşamın çoğu alanında yapabildiğimiz işlemler, öğütme, ezme ve ısıtma gibi yöntemlerle maddeleri şekillendirmek.
Georgia Tech Üniversitesi profesörlerinden Ralph C. Merkle ‘in günümüzdeki işleme teknolojisi ile çok güzel bir benzetmesi var: “Şu anda gerçekleştirebildiğimiz işlemler, elerinde boks eldivenleri olan bir kişinin lego oyuncaklar ile bir şeyler yapmasına benzetilebilir.Bu küçük lego parçalarının kullanarak bir şeyler yapabilirsiniz, ama yaptıklarınız oldukça kaba bir halde olur.Halbuki bu parçaları hassas bir şekilde bir araya getirebilirsek çok daha hızlı bir biçimde daha hassas ürünler ortaya çıkabiliriz. İşte bu noktada nano teknoloji devreye giriyor.Nano teknoloji sayesinde bu eldivenleri çıkarma imkanına sahip olacağız.Doğanın temel taşlarını oluşturan atomları ucuz bir biçimde ve kolayca düzenleyebileceğiz. Bu şekilde üretilen ürünler daha dayanıklı, daha hafif ve daha hassa özelliklerle donatılmış olacak.” ( www.merkle.com )

Nano teknoloji nedir?

Nano teknoloji, atomların tek tek kullanılarak, yalnızca çalışabilen değil, iş gören, makro, dünyada olmayan niteliklere sahip aygıtların üretilmesi ve kullanılmasını amaçlayan bir alan.Türkçe ‘ye ‘moleküler üretim’ diye çevrilebilecek nano teknoloji kavramı, son yıllarda çokça adından söz ettirmekte. Bir nanometre, milimetrenin milyonda biri. Bir başka ifadeyle, insan saçının çapının yüzde binde biri nanometreye denk geliyor.Nano değeri, maddenin atomdan önceki son basamağını gösteriyor. Nanometre terimi, antik Yunanca ‘da ‘cüce’ anlamına gelen ‘nano’ kökünden geliyor.Nano teknolojinin bir başka tanımıysa, üretilmek istenen maddenin, atomlarından başlayarak yapılması. Kavramı ilk defa dile getiren Amerika Birleşik Devlerin ‘den Eric Drexler ‘dir.Nano teknoloji üzerine yoğunlaşan Foresight Enstitüsü ‘nin kurucusu plan Drexler, ünlü MIT laboratuarındaki eğitimi sırasında, biyolojik sistemlerden esinlenerek, moleküler makineler yapılabileceğini önermiş, nano teknoloji kavramını ortaya atan kişi olmuştur.


Nano teknolojinin hedefleri

• Uygun atomları ya da molekülleri doğru biçimde bir araya getirerek istenen yapıyı oluşturmak.
• Yapı bölümlerinin kontrollü biçimde kendi kendilerinin kopyalamalarını ve büyümelerini sağlamak.
• Moore Yasası ile öngörülmüş ve gerçekleşmiş olandan çok daha hızlı bir gelişme sağlamak(Moore Yasası üzerinde diretmelerinin sebebi ne anlamadım)
• Canlı yapılara cansız yapılanların bir arada işlev görmesini sağlamak.
Büyük devletler savunma sanayinin gelişmesi adında bu çalışmalara yüz milyonlarca dolar aktarıyor. Nano tabanlı projeler arasında bir hafta uykusuz kalabilmesine rağmen yüksek performansından hiç bir şey kaybetmeyen süper askerler, insansız uçabilen ve arıza yaptığında kendini tamir edebilen uçaklar gibi çalışmalar bulunuyor.

Nano teknolojiye 8.6 milyar dolar

ABD,Japonya,Almanya,İngiltere,Çin,Avustralya,Rusya ve hatta Singapur ile Tayvan gibi ülkeler , nano teknoloji konusunda sürekli olarak çalışıyor. Pazar araştırma şirketi Lux Research ‘ün yayınladığı rapora göre, özel şirketler ve üniversiteler 2004 yılı boyunca nano teknoloji araştırmalarına 8.6 milyar dolar ödenek aktaracak. Bu rakamın şimdiye kadar sektörde akan en yüksek rakam olduğu belirtiliyor.Aralarında General Electric ve Intel gibi devlerin de bulunduğu 1500 şirket, nano teknoloji adına giderek artan oranlarda yatırım yapıyor.Yapılan araştırmalar, 2004 yılında hükümetlerin nano teknolojiye daha fazla para ayırdığını ve bunun bu anlamdaki son yıl olacağını gösteriyor.
Bu yıl (2004) harcanacağı öngörülen 8.6 milyar doların yaklaşık 4.6 milyar doları hükümetlere bağlı kurumlar tarafından karşılanacak.ABD hükümeti 1.6 milyar dolar ile nano teknolojiye en çok kaynak ayıran devlet(beni hiç şaşırtmadı)
Asya ülkelerinin tümünün toplam nano teknoloji bütçesi ise 1.6 milyar dolar.Avrupa ülkelerinin ise 1.3 milyar dolarda kaldığı biliniyor. Teknoloji uzmanları, Avrupa ekonomilerinin nano teknoloji konusunda ABD ve Asya ‘yı yakalayabilmesi için yılda en az 6 milyar Euro yatırım yapılması gerektiği dile getiriyor.
Tahminlere göre 2015 yılında toplam nano teknoloji pazarı 1 trilyon dolara ulaşacak.Hal böyle olunca üniversiteler, firmalar ve yatırımcılar teknoloji patentleri almak için büyük uğraş içindeler. Sadece 2003 yılında dünya genelinde 8 binin üzerinde nano teknoloji patenti alındı.En çok patent alan firmalarsa IBM, Canon, Micron ve 3M şirketleri.

Ülkemizdeki durum

Ülkemizde sadece Gebze İleri teknoloji Enstitüsü, Sabancı, Bilkent, ODTÜ ve ITÜ ‘de küçük çaplı çalışmalar var. Nano teknoloji çağı için ülkede 77 üniversitenin birlikte çalışması şart.Nano teknolojinin açıklanması ve herkesin öneminin kavraması gerekiyor. Özellikle üniversitelerde ilgili bölümler açılmalı ve gençlerin dikkati çekilmeli. Trboloji alanında bir deha olarak kabul edilen bilim adamı Prof. Dr. Ali Erdemir nano teknoloji kullanarak geliştirdiği yapay elmas özelliği taşıyan buluşuyla Nobeli R&D ödülünü üçüncü kez kazandı. Prof. Erdemir ‘e ödül kazandıran yeni buluşu, karbür temelli malzemelerin nano yapılı, bütünleştirilmiş bir karbon tabakasına dönüştürülmesiyle ilgili. Sayısız cihazda kullanılabileceği belirtilen karbon teknolojisi ile karbon gazların büyüklüğü 5-10 nanometre boyutuna kadar indirilebiliyor. Prof. Erdemir ’in geliştirdiği nano özellikli karbon elmas tabakada sürtünme katsayısı çok düşük: bunun yanında ısıya dayanıklılığı ise son derece yüksek. Her iki özellik de beklentileri karşılayacak kadar güzel bir başlangıç. 1977 yılında İTÜ Metalürji bölümünden mezun olan ve 1987 yılından beri de ABD ‘de Chicago kenti yakınlarında bulunan Argon laboratuarında araştırmalarını sürdüren Prof. Erdemir, geliştirdiği maddenin ,suni bir elmas gibi düşünülebileceği ve aynen gerçek elmasın özelliğine sahip olduğunu kaydediyor. Geliştirilen bu teknik ile kesici ve delici aletlerin uçları ısıya çok dayanıklı bir hale getirilebilecek. Diğer yandan uzay araçlarında kullanılan birçok cihazda uzun ömürlü olabilecek.

Diğer alternatif uygulamalar

Çok hafif ve dayanıklı olacak nano materyaller yapılacak araba, uçak, ve uzat araçları ile çok az enerji tüketimi ile daha uzun ve güvenli yolculuklar yapılabilecek. Ayrıca doğada mevcut birçok teknoloji hayata geçirilebilecek. Lotus çiçeği yaprağının hiç ıslanmaması ve kirlenmemesi özelliğini bu şekilde aydınlatmak mümkün olabilir. Çözüm bulunduktan sonra kirlenmeye ıslanmaya kaşıklar, çatallar, elbiseler üretilebilecek. Diğer yandan sağlık alanına yönelik olarak yapılacak akıllı nano robotlar, hastalığı teşhisini koymada önemli görevler üstlenecek ve gerektiğinde hastalıklı bölgelere ilaç vererek tedavi gücünü arttıracaklar. Ayrıca, otomotiv sektörünün en önemli sorunlarından biri olan araçların üzerindeki boyaların çizilmesi ve kaportaların aşınması sorunu da nano teknoloji sayesinde çözülecek.
Nano teknoloji ile işlenmiş gümüş, bakterilerin üremesini engelleyebiliyor yada yaşamlarını zorlaştırıyor.Nano gümüş olarak adlandırılan işlem bir aşı görevi üstleniyor. Nano gümüş kaplanan yüzeyler bakterilere geçit vermiyor.Asıl uygulama alanları, bakterisiz ve mikropsuz ortamların yaratılması gereken ortamlar.Özellikle hastaneler ve mutfaklar için oldukça faydalı olacak bir buluş.

Kendi kendini temizleyen pencere

Pimapen, kendi kendini temizleyen, bir başka değişiyle hiç kirlenmeyen bir pencere modeli üretmek için kolları sıvamış durumda. Bu tip ürünler, yurt dışındaki teknoloji fuarlarında yeni yeni tanıtılıyor. Pimapen ‘in 20. yılı dolayısı ile düzenlenen basın toplantısında tanıtılan bu proje de nano teknolojiye dayanıyor. Firma bu amaca yönelik laboratuar çalışmalarını sürdürüyor. Başka bir ilginç uygulama ise şöyle: Külçe altın oda sıcaklığında tepkimeye girmemesine rağmen 3-5 nanometre boyutlarına getirildiğinde pek çok tepkimeyi tetikleyebiliyor. Nano altınların özelliğini fark eden bir Japon firması koku yok ediciler geliştirmiş. Bu koku yok ediciler tuvaletler için biçilmiş kaftan. Bir iki nanometre çapında, kamış biçimli, moleküler olan karbon nano tüpler, biçimlerine bağlı olarak elektriği metal yada yarı iletken özellikte taşıyorlar.
Nano teknolojik çalışmalara güzel bir örnek olarak Israilli bilim adamlarının projesi verilebilir. Israilli bilim adamları biyolojik molekülleri bir test tüpü içinde bir bilgisayar oluşturmayı başardılar. Bu çalışma, bir milimetrenin onda biri hacmindeki su damlacığı içinde 1 trilyon bilgisayarın bir arada bulunarak aynı anda işlem yapmaları anlamına geliyor. Bu araştırmanın ileride insan, hayvan ve bitki bedenindeki biyokimyasal ortamla etkileşerek önemli biyolojik ve farmakolojik uygulamalara olanak sağlayacak bilgisayarların geliştirilmesine yol açabileceği ortada.

Sağlık alanında amaçlanan gelişmeler

Nano teknolojilerinin sağlık alanında da önemli gelişmelere yol açacağı belirtiliyor.Gelişmelerin özellikle kanser tedavisinde yeni açılımlar yaratacağı düşünülüyor. Yakın bir zamanda, kanser tedavisinde kullanılan kemoterapi ve radyoterapi yöntemlerinin ortadan kalkacağını söylemek yanlış olmaz. Hayal edilenlerse şaşırtıcı: Nano konteynırlar ile ilaçları vücudumuzun istenilen bir bölümüne güvenli bir şekilde ulaştırabileceğiz. Nano robotlar ile hücrelerimizi onarıp, vücudun bağışıklık sistemini kontrol altında tutabileceğiz. Kemik içi protezler de bu teknoloji kullanılarak yapılacak. Kanser vakalarında kullanılan ilaçlar, kanserli hücrelere ulaşamadan etkisini yitiriyor. Ama nano partikülleri bu konuda daha ısrarcı; kanserli hücrelerin büyümesini önlüyor ve onları yok ediyor. Ayrıca ameliyatlarda kullanılan aletlerin geliştirilmesinden kimya ve elektronik alanındaki gelişmelere kadar nano teknolojinin kullanım alnı çok geniş. Vücuda gönderilecek programlanabilir makinelerin kullanımları çok geniş olabilir. Hatta vücuda ek bir bağışıklık sistemi de kazandırabilirler. Hedef hücrelerin özellikleri programlandığında, mesela grip virüslerine saldırabilirler ve bünye hastalanmadan virüs istilasını durdurabilir. Aynı zamanda vücuttaki her bulguyu rapor edip doktorluk da yapabilirler.

Tarım ve gıda bilimlerindeki beklentiler

Tarım ürünlerimiz yemek masamıza gelmeden önce birçok çevresel etli altında kalmakta. Diğer yandan yetiştiricilerin ekim, sulama, gübreleme gibi işlemleri yaparken en doğru kararları vermeleri oldukça önemlidir. Bu ürünlerin kötü hava koşullarına, yabani hayvanlara, otlara ve böceklere karşı zaman kaybetmeden korunması gerekiyor. Tarladaki ürünlerin her gün takibi ve kontrolü sayesinde kritik sağlık problemlerinin önüne geçilebilir.
Görüldüğü gibi nano teknolojinin hayatımıza kazandıracağı çok sayıda nimet bulunuyor. Bunların hepsinin kısa sürede gerçekleşmesini elbette bekleyemeyiz. Diğer yandan geliştirme işlemci süresince çalışmaların iyi biçimde kontrol edilmesi ve adımların planlı şekilde atılması şart. Ünlü bilim kurgu yazarı Michael Crichton ‘ın Prey (Türkçe sürümündeki adı Av) adlı romanındaki ana tema nano teknoloji. Kitapta nano teknolojinin geliştirilmesi sonucunda yaşanabilecek aksilikler kaleme alınmış ve kontrol dışına çıkan çalışmalar sonucunda robotların hızla çoğalarak insanlığa karşı bir tehdit oluşturabileceği anlatılıyor.

İnsanlık tarihi de gelecekte ortaya çıkacak tehlikeleri anlatanlarda dolu. Bu konudaki en çarpıcı örnek Unabomber. Gerçek ismi Theodore Kaczynski olan Unabomber, 17 yıl boyunca üniversitelerde bilgisayar ve genetik konularında araştırma yapan bilim adamlarına öncelikli olmak üzere, çeşitli kişilere bombalı paketler gönderip sonunda teknolojik ilerlemenin insanlığı mahvedeceğin anlatan bir manifestoyu New York Times ve diğer önemli yayın organlarında bomba tehdidi ile yayınlatmış biri. Elbette bu görüşte başka kimselerde var. Ama görünen o ki ilerleme her zaman devam etmekte ve bu böyle sürecektir.


umarım işini görür!!!

---

Başa dön