Malzeme ve İmalatı: Nanoteknoloji, gelecekte yapılması düşünülen malzeme ve aygıt üretim yöntemlerinin değişmesini, nano ölçekte işlevi olan malzeme ve aygıtların mikroskobik boyutta malzeme içine yerleştirilmesini ve bunların çok miktarda hatasız üretilmesi için yeni yöntemlerin geliştirilmesini gerekli kılmaktadır. Nano ölçekte daha hafif, daha sağlam, programlanabilir malzemeler olması, daha az malzeme kullanım, üretim safhasında daha az enerji gereksinimi ve artık malzeme üretmemesi gibi avantajlar nano imalatta önemli hususlardır.
|
Nanoteknoloji Nerelerde Kullanılır?
Nanoteknolojinin alanı oldukça geniştir ve genişlemektedir. Günümüzde fizik, kimya, biyoloji,bilgisayar,malzeme bilimi,elektronik gibi alanlarda kullanımının yanında, tıp alanında da oldukça çarpıcı gelişmelere imkan sağlamaya başlamıştır.Gelişmekte olan bir teknolojidir,kısıtlı sayıda uygulamaları olsa da gelecek adına çok daha geniş yelpazelere yayılacağı ortadadır .Bu teknolojiyle üretilebilecek birçok mikroskobik aygıtlar belki de damarlarımızda dolaşacak ve birer uzman gibi tedavi sağlayacaklardır. Nano boyuta sahip yapıların fiziksel özelliklerini anlaşılması ile yeni bir nanoskopik dünya ile bir köprü kurulabilir. Nanomateryallerin üretimi ile birlikte çok daha dayanıklı ulaşım araçları ve kirlenmeyen, paslanmayan eşyalar;hatta kendi kendini temizleyen giysiler üretilebilecektir. Gelecekte en büyük sorunlardan biri olacak olan kullanılabilir su kaynakları da, bu teknoloji ile kendisini yenileyebilecektir. Belki de yakın bir tarihte insan vücudunda çalışabilecek biyolojik ve farmokolojik bilgisayarlar bu şekilde üretilebilir. Nanoteknoloji için, çağımızın anahtar teknolojisi olduğunu söyleyebiliriz.
Nanoelektronik ve Bilgisayar Teknolojisi: Nano ölçekte elektronik devre elemanlarının üretilmesiyle bilgisayarların mimari tasarımında da değişiklikler meydana gelecektir. Nano ölçekteki devre elemanları daha az enerji ile üretildiğinden, bu bilgisayarlar daha küçük, hız ve kapasite bakımından daha büyük olacaklardır.
Havacılık ve Uzay Çalışmaları: Nano yapılı malzemeler daha hafif, daha sağlam, sıcağa karşı daha dayanıklı olmaları sebebiyle roket ve uzay istasyonlarının yapımında önemli olmaktadır. Muhtemel uygulamalar; az enerji gerektiren, radyasyona karşı dayanıklı, yüksek verimli bilgisayarların yapımı mikroölçekteki uzay araçlarında kullanılabilecek nano ölçekte aletler, nano yapılı algılayıcılar ve nano elektronik ile desteklenen uçuş sistemleri yapımı, ısıya dayanıklı nano yapılı kaplama malzemeleri olabilir. |
Tıp ve
Sağlık: Proteinler,
protein kompleksleri, dokular, kromozomlar,lipitler,karbonhidratlar, nano
ölçekteki malzemelere örnek olarak gösterilebilir. Nano ölçekteki aygıtlar
sayesinde hastalıkların teşhisi ve tedavisinde yeni yöntemler geliştirilecektir.
Bu sayede hasar görmüş sinir hücreleri onarılabilecek, hastalıklı yapılar yok edilebilecektir.
Çevre ve Enerji: Yakın bir zaman içerisinde, insanlığın temel problemleri sıralamasında 1. sırada enerji, 4. sırada çevre yer alacaktır. Nanoteknolojinin, enerjinin verimli kullanılmasında, depolanmasında ve üretilmesinde uygulama alanları vardır. Nanoteknolojik olarak üretilen otomobiller, daha az yakıt harcayacağı için çevreyi az kirletecek ve ekonomik olacaktır. H depolama ile hidrojen enerjisiyle çalışan otomobiller kullanılacak, sonucunda da çevre dostu yakıt tüketimi gerçekleşecektir. Ayrıca, insanlığın temel problemlerinin 2. sırasında su yer almaktadır. Nano filtreler sayesinde, temiz su eldesi mümkün olabilecektir. |
|
|
Biyoloji ve Tarım: Biyosentezleme ve biyoişleme yeni kimyasal ve ecza malzemeleri sağlayabilir. Biyolojik yapıtaşlarının suni malzemelerin ve aygıtların içine yerleştirilmesi ile biyolojik işlev ve başka istenen özelliklere sahip malzemeler üretilebilir. Tarımda da nanoteknolojinin kullanım alanları vardır. Örneğin bitkileri böceklere karşı korumak için moleküler seviyede kimyasalların geliştirilmesi; hayvanlar ve bitkilerin genlerinin, hayvanlar için ilaçların, DNA testleri için nanoölçekte kontrol yöntemlerinin geliştirilmesi sağlanabilir.
Savunma: Nanomalzemelerde yapılmış bazı aygıtlar daha hafif ve daha sağlam,daha uzun ömürlü olabilir, nano algılayıcılar ile zararlı gazlar ve radyoaktif serpinti tespit edilebilir, nano ve mikro mekanik aygıtların birleştirilmesi ile nükleer savunma sistemleri kontrol edilebilir. Nanoteknoloji ürünü tekstil malzemeleri ile akıllı giyecekler yapılabilir. Akıllı giyecekler ile ‘süper asker’ modeli oluşturulabilir. Askerin üzerinde giydiği akıllı üniforma; lazer silahıyla nişan aldığında haber verecek, enerjiye ihtiyacı olduğunda güneş pili gibi çalışacak, zehirli biyolojik ve kimyasal gazları tespit edebilecek ve gece karanlığında kendi askeri tarafından tanınabilecek, ama aynı zamanda çok hafif olacaktır. |
Bilim ve Eğitim: Nanoteknoloji disiplinler arası bir alandır. Fizik, kimya, biyoloji gibi temel bilimler ile malzeme, elektronik, kimya, makine, bilgisayar mühendisliği gibi uygulamalı bilimlerin ortak alanına nanoteknoloji girmektedir. Bu nedenle, eğitim programlarında bu gelişmeye uygun olarak yeni düzenlemeler yapılması gerekmektedir.
Roco (2002)’ya göre, eğitim programlarının, mikroanalizlerden nanoölçeği anlamaya ve nanoölçekteki maddeleri yaratıcı şekilde kullanmaya kadar tümüyle yeniden yapılanmaya ihtiyacı vardır.