Nanoteknoloji Nedir? Nasıl kullanılır?

Nanoteknoloji, en kısa ve net şekilde neyi incelediğine odaklanacak olursak; isminin temeline inerek ilk önce nano terimine bakmalıyız. Nanoteknolojide kullanılan nano; nanometrenin kısaltılmış halidir. Nanometre ise 1 metrenin milyarda biridir. Cm olarak biraz daha küçültürsek bu ölçü 1cm=10milyon nanometre olarak karşımıza çıkacaktır. Gözle görülemeyen atom gibi maddeleri ölçmek için kullanılmaktadır. Nanoteknolojiye tekrar döndüğümüzdeyse bu ölçü birimi teknolojik olarak 1 ve 100 nanometre arasındaki ölçülerde gerçekleştirilen tüm teknolojik çalışmaların tamamını kapsamaktadır. Bir nano parçacıksa 1 ve 100 nanometre arasındaki tek bir parçacıktır. 1 nanometrenin küçüklüğünü daha günlük dilden olarak ifade etmemiz gerekirse, klasik mikroskoplar bile 1 nanometreyi görmek için yetersiz kalıyor. 

Nanoteknoloji, nano boyutta olan malzemelerin tüm özelliklerini anlayıp onları kullanmak için çalışmaktadır. Bu teknolojiyi geliştirme alanları arasında bilim, mühendislik, kimya, biyoloji alanları en temel olanlardır.  

Nanoteknoloji Kullanım Alanları 

Günlük olarak karşımıza çıkan birçok farklı alanda kullanılmaktadır. En gündelik alanlara bakacak olursak bunların arasında elektronik, ilaç, tıp, enerji, gıda, çevre, otomotiv ve savunma vardır. Nanoteknoloji ilerlemeye ve gelişmeye devam ettikçe tüm kullanılan malzemelerin daha da geliştirilip küçültülmesi ve daha da karmaşıklaş nano yapıların üretilmesi gibi fırsatlar sunacaktır.  

Nanoteknoloji Elektronik Alanda Kullanımı; 

Nanoteknoloji elektronik alanda oldukça geniş kullanım alanına sahiptir. Elektronik alanda zaten var olan teknolojilerin gelişiminde daha hızlı, daha verimli ve daha küçük teknolojik gelişmeler için de ayrıca kullanılmaktadır. Günlük olarak kullanım alanına kısaca baktığımızda zaten çok fazla telefon ve televizyonun nanoteknolojiyi kullandığını görüyoruz. OLED ismindeki ekranlar, ekstra olarak daha berrak ve parlak görüntü iletiyorken, bunu diğer ekranlara kıyasla çok daha hafifleştirilmiş bir durumda yapar. 

Nanoteknoloji Tekstil Alanında Kullanımı 

Tekstil alanındaki nanoteknolojinin kullanımı, kumaş çeşitlerindeki özellikleri geliştirmek için kullanılır. Bunlar arasında kumaşların su ve leke tutmama, antibakteriyel özelliklere sahip olması, kokusunun önlenmesi, UV koruması, ter emiciliği özelliği gibi konularda kullanılmaktadır. Bu teknolojiyle birlikte tekstil ürünleri daha dayanıklı hale getirilerek çevresel etkilerle birlikte eskime özellikleri azaltılabilmektedir. Bunlarla birlikte daha esnek ve hafif bir ürün daha dirençli şekilde daha yüksek dayanıklılığa sahip olmaktadır. 

İlginizi Çekebilir: Geleceğin Meslekleri Köşesi: Nanoteknoloji Mühendisliği

Nanoteknoloji Sensörler Üzerinde Kullanımı 

Nano sensörlerin kullanımı ne kadar fazla olsa bile, potansiyellerini halen tam anlamıyla bilmiyoruz. Nano boyutundaki malzemelerden yapılmış ve çevrelerindeki kimyasal, biyolojik veya fiziksel değişiklikleri algılayabilen cihazlardır. Bu cihazlar, her türlü çevresel faktörü algılayarak, çevre koşullarını izlemek ve belirli bileşenleri tanımlamak için kullanılabilir. 

Nano sensörler, tıbbi teşhis, gıda güvenliği, çevre izleme ve güvenlik gibi birçok farklı uygulama alanında kullanılabilmektedir. Ayrıca, nano sensörlerin kullanımı, enerji, elektronik ve malzeme bilimi gibi birçok endüstriyel uygulama için de potansiyel sunmaktadır. 

Nano Boyuttaki Malzemelerin Özellikleri Nelerdir? 

Nanometre boyutundaki malzemelerin özellikleri, diğer boyutlardaki malzemelerden çok daha farklıdır. Bunun nedeni, nanometre boyutundaki malzemelerin yüzey alanı/miktar oranının çok yüksek olmasıdır. Yüzey alanı, malzemenin kimyasal, optik ve fiziksel özelliklerini belirleyen faktörlerden biridir. 

Nanometre malzemenin ölçeğinden dolayı kuantum mekaniği ile ilgilidir. Elektronlar, nanometre boyutundaki malzemelerde oldukça farklı davranışlar sergiler. Bu, nanometre ölçeğindeki malzemelerin iletkenliği, yüzey reaktivitesi ve manyetik özellikleri gibi birçok özelliğini etkiler. Nanometre ölçeğindeki malzemelerin özellikleri, onları oldukça kullanışlı hale getirir. Örneğin, nano boyutundaki malzemelerin yüksek yüzey alanı, kimyasal reaksiyonlarda daha etkili bir katalizör olarak kullanılmalarını sağlar. Nano boyutundaki malzemeler ayrıca, diğer malzemelere kıyasla daha hafif ve güçlüdürler, bu nedenle hava ve uzay endüstrisinde kullanılmaktadırlar. Bunun yanı sıra, nano boyutundaki malzemelerin elektronik özellikleri, daha hızlı ve daha verimli elektronik cihazların yapımını mümkün kılar. 

Nanoteknolojinin Kısa Tarihi 

Nanoteknolojinin terimi, 1959'da fizikçi Richard Feynman'ın "There's Plenty of Room at the Bottom" adlı ünlü konuşmasıyla başlayan bir bilim dalıdır. Feynman, atomlar ve moleküller arasındaki etkileşimlerin manipüle edilmesinin mümkün olduğunu ve bu sayede daha küçük cihazlar ve materyallerin üretilebileceğini öne sürmüştür. 

Daha sonra 1986 yılında, Eric Drexler, "Nano teknoloji: Moleküler Makineler Üzerine" adlı kitabı yayınlamış ve nanoteknolojinin temellerini daha da açıklamıştır. Bu kitap, nanoteknolojinin genişlemesine ve gelişmesine önemli bir katkı sağlamıştır. 

1990'larda, nanoteknolojinin yükselişi hız kazandı ve bu alanda araştırmaların sayısı arttı. Daha sonra, 2000'lerin başında, nanoteknolojik ürünleri ticarileştirilmeye başlandı ve birçok endüstriyel uygulama ve ürün geliştirildi. 

Günümüzde, hala birçok keşif ve gelişim potansiyeli olan bir alan olarak kabul edilmektedir. Bilim insanları, nanoteknolojinin sağlık, enerji, gıda ve çevre gibi birçok alanda çözümler sunabileceğine inanmaktadırlar.