Nanoteknoloji Nedir?
Nanoteknoloji, nano ölçekli malzeme ve yapılarla ilgilidir. Nano ölçek, boyutu 100 mikrondan küçük olan parçacıkları ve cihazları ifade eder. Bir kağıdın kalınlığı 100.000 nanometre iken, 1,80 boyunda duran bir kişinin kalınlığı 2 milyar nanometredir! Nano ölçekteki malzemelerin özellikleri önemli ölçüde farklılık gösterebilir ve teknoloji için benzersiz işlevsellikler ve uygulamalar sağlayabilir.
Nanomalzemeler Nelerdir?
Genellikle nanomalzemelerin boyutları 1 ila 100 nanometre arasında değişir ve geniş yüzey alanı, biyouyumluluk, optik özellikler ve elektriksel özellikler gibi teknolojide kullanılmalarını sağlayan benzersiz özelliklere sahiptir. Nanomalzemeler dört ana kategoriye ayrılabilir: nanopartiküller, nano-fiberler, nano-tüpler ve nano-aminler.
Nanoteknoloji Uygulamaları
İlaç
Kanser ve beyin tümörleri gibi kronik durumları tedavi etmek için kullanılan birçok terapi ve ilacın hastalar üzerinde ciddi yan etkileri vardır. Nanopartiküllerin devreye girdiği yer burasıdır. İlaç tüm vücudu değil, yalnızca etkilenen hücreleri etkileyecektir. Görüntüleme sistemlerinin performansını artırmak için farklı türde nanomalzemeler de kullanılır. Nanoteknolojilerin tıbbi uygulamaları yukarıda belirtilen alanlarla sınırlı olmayıp aynı zamanda gen terapisi, yara bakımı ve daha fazlasını da kapsamaktadır.
Elektronik ve Cihazlar
Teknolojinin gelişmesiyle birlikte büyük televizyonlardan uzaklaştık ve cep telefonları küçük televizyonlara ve akıllı telefonlara. Grafen gibi nanomalzemeler aynı zamanda ince, hafif ve aynı zamanda enerji açısından verimli olan yüksek kaliteli TV ekranları oluşturmak için de kullanıldı!
Tekstil ve Kumaşlar
Nano boyutlu Gümüş ve Titanyum parçacıkları içeren özel kumaşlar, yıl boyunca giyilebilen, kırışmaya dayanıklı ve kokusuz bir kumaş oluşturmak için kullanılır. Bu, hafif, ince ve nefes alabilen kumaşların geliştirilmesiyle sonuçlandı. Nanoteknolojinin bu sektördeki diğer kullanım alanları arasında kumaş leke direnci ve dayanıklılık yer almaktadır.
Otomobiller
Son on yılda otomotiv sektörü dönüşüm yaşadı. Ara sıra yeni bir dört tekerlekli araç modeli veya iki tekerlekli araçlar için ileri teknolojiye dayalı yeni bir model tanıtılıyor. Nanoteknolojilerin kullanımının görülebileceği bir diğer sektör de burasıdır.
Lastikleri aşınmaya karşı dayanıklı hale getirmek için Doğal kauçuk-organokil gibi farklı polimer nano kompozit türleri kullanılmıştır. Ek olarak, araba sıvılarının mekanik özellikleri, tungsten nano küreleri gibi nanopartiküllerin eklenmesiyle iyileştirildi.
Spor Ekipmanları ve Ürünleri
Modern dünyada spor gibi çeşitli ders dışı etkinlikler popüler kariyer yolları haline geldi. Bu, özellikle Tenis ve Golf alanlarında birçok yenilikçi gelişmeye yol açmıştır.
Silika nanopartikülleri ve nano-kil fullerenler gibi nanomalzemeler, yüksek kaliteli raketler, havayı yavaşça serbest bırakan ultra hafif tenis topları, hafif hokey sopaları ve dayanıklılığı arttırılmış sopa gövdesi malzemeleri yapmak için kullanılır.
Su Kalitesinin Artırılması
Nanoteknolojinin en umut verici kullanımlarından biri, yenilikçi nanopartiküllerin nehirlerden ve yer altı suyundan TCE gibi kimyasal ve endüstriyel kirleticileri ortadan kaldırarak su kalitesini artırmak için kullanıldığı filtreleme membranlarıdır. Su arıtma için nanoteknoloji en verimli ve uygun maliyetli yöntemlerden biridir.
Uzay Bilimi
Uzay Bilimi ve Araştırması nanoteknoloji potansiyelinin araştırıldığı bir diğer alandır. Bilim insanları, CNT gibi malzemelerin kullanımıyla uyduları daha sağlam ve hafif hale getirmenin yanı sıra, uzay aracını daha yakıt verimli hale getirmenin yolları üzerinde de çalışıyor.
Hava Kalitesinin İyileştirilmesi
Hava kirliliği küresel bir sorundur ve işte burada nano malzemeler devreye giriyor. Öte yandan, zarlar havadaki kirleticileri ayırmak için grafen oksit gibi nano malzemelerle kaplanıyor.
Öte yandan endüstriyel tesislerden, araçlardan ve klima sistemlerinden kaynaklanan hava kirliliğinin etkisini azaltmaya yardımcı olabilecek katalizörlerin performansını artırmaya yönelik araştırmalar yürütülüyor. Nanopartiküllerden oluşan bu katalizörler geniş bir yüzey alanını kaplayarak kimyasal reaksiyonların gerçekleşmesine olanak sağlar.
Kimyasal Sensörler
Çinko oksit nanotelleri, karbon nanotüpleri ve paladyum nanopartikülleri gibi nanomalzemeler, küçük miktarlardaki tehlikeli kimyasalları bile tespit edebilen sensörler oluşturmak için kullanılır. Bunun nedeni, bu malzemelerin elektriksel özelliklerinin nano ölçekte gelişmesidir.
Yiyecek
Gıdanın yetiştirilmesinden gıda maddelerinin paketlenmesine kadar nanoteknoloji, gıda biliminin birçok alanında devrim yaratıyor. Şirketler, yalnızca gıdanın lezzetini arttırmakla kalmayıp, aynı zamanda gıda güvenliğini ve gıdanın sağlık açısından faydalarını da artıracak nano malzemeler yaratıyor.
Yakıt hücreleri
Nanoteknoloji aynı zamanda metanol gibi yakıtlardan hidrojen iyonları üreten yakıt hücresi katalizörlerinin maliyetini düşürmek ve hidrojen iyonlarını oksijenden ayıran yakıt hücresi zarlarının performansını artırmak için de kullanılıyor.
Nanoteknolojinin Avantajları
Nanoteknolojilerin artılarını ve eksilerini incelemek için artılarıyla başlayalım:
- Nanoteknoloji birçok elektronik cihazı, süreci ve uygulamayı dönüştürme potansiyeline sahiptir. Nano transistörler (NFT’ler), nano diyotlar, OLED’ler, plazma ekranlar, kuantum bilgisayarlarve daha pek çok alan, elektronik ürünlerde nanoteknolojinin devam eden ilerlemesinden yararlanacak alanlardan sadece birkaçıdır.
- Nanoteknolojinin enerji sektörü üzerinde de olumlu etkisi vardır. Bu teknoloji, daha küçük, daha verimli cihazlarda daha verimli enerji üreten, enerji takviye eden ve enerji depolayan ürünlerin geliştirilmesine olanak sağlar. Piller, yakıt hücreleri ve güneş pilleri daha küçük hale getirilebilir ancak bu teknolojiyle daha verimli hale de getirilebilir.
- Nanoteknolojiden kazanç sağlayacak bir diğer sektör ise imalattır. Üreticilerin nano tüpler, nano aerojeller, nano plastikler ve daha fazlası gibi malzemelere ihtiyacı olacak. Bu malzemeler genellikle nanoelektrik malzemelerden daha güçlü, daha esnek ve daha hafiftir.
- Nanoteknoloji, tıp alanında da akıllı ilaçların geliştirilmesine yardımcı olabileceğinden oyun değiştirici olarak övülüyor. Ayrıca hastaların diğer geleneksel ilaçlarla ilişkili olumsuz reaksiyonlar olmadan daha hızlı iyileşmesine yardımcı olurlar. Ayrıca tıptaki nanoteknolojilerin artık doku yeniden şekillenmesi, kemik yeniden şekillenmesi, immünoterapi ve hatta kanser, diyabet ve diğer kritik durumlar gibi hastalıkların tedavileri gibi alanlarda da çalışıldığını göreceksiniz.
SSS
Nanoteknolojinin başlıca uygulaması nedir?
Kömür, silikon ve inorganik malzemelerin yanı sıra metaller ve yarı iletkenlerden nem oluşturmayan yapılar üretmek için kullanılır. Genetik materyal, membran yapıları, enzimler ve hücresel yapılar gibi sudaki biyolojik sistemlerden elde edilir.
Nanoteknolojinin etkileri ve uygulamaları nelerdir?
Nanoteknoloji, geçmişteki birkaç yenilikten daha fazla, diş hekimliğinde devrim yaratma, sağlık hizmetlerini iyileştirme ve insan yaşamını iyileştirme potansiyeline sahiptir. Ancak aynı zamanda daha iyi sağlık, artan kaynak verimliliği ve daha düşük çevresel etki gibi önemli faydalar sağlama potansiyeline de sahiptir.
Nanoteknolojinin babası kimdir?
Nanoteknolojilerin yaratıcısı Amerikalı fizikçi Richard Feynman’a kadar uzanabilir.