Nanoteknoloji ve Gelecek

XiLoNeN · 07-03-2008, 00:05

Nanoteknoloji

“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…

Maddelere, milimetrenin milyonda biri büyüklüğündeki yapılara inerek yeni sentez özellikleri kazandıran nanoteknoloji, yakın gelecekte tüm dünyanın sanayi kollarına ve insan hayatının her yönüne yön verecek. Nano Teknoloji, Atom ve molekül ölçeğinde özel yöntem ve tekniklerle yapıların, materyallerin ve araçların inşa edilmesini; bu ölçekte ölçme, tahmin etme, izleme ve yapım faaliyetlerinde bulunmayı ve bu ölçeğin bazı temel özelliklerinden yararlanma kabiliyetini ifade eder.

Bilgi teknolojileri ve internet geleneksel-kurulu piyasalarda ve mevcut teknolojik altyapı içerisinde yaşamımızı değiştiren uygulamalara sahne olmuştur. Nano teknoloji kullandığımız aletler, bilgisayarlar, yapılar, elbiseler ve materyalleri değiştirecek ve yeni ürünler, piyasalar ve yaşam tarzını gündeme getirecektir. Nano teknoloji, yalnızca minyatürize olmuş ürün ve üretim yapıları ortaya çıkarmayacaktır; bunun yanı sıra üretim sürecinde kullanılan materyaller atom ve moleküler düzeyde ele alınıp işleneceğinden atom (kuantum) fiziği devreye girecektir. Bu anlamda nano teknoloji çeşitli alanlarda yeni teknoloji, piyasa ve ürünlerin ortaya çıkmasına olanak tanımaktadır.

Almanya bu konular üzerinde öncülük yapmaktadır ve 1 Milyar Dolardan fazla Nano-araştırmasına yatırım yapmaktadır. IBM, Fujitsu ve Intel´de Nano teknik dâhilinde mikroskobik küçüklükte Çipler üretmek için çalışmaktadırlar.
Amerika"da özel sektör hariç sadece devletin nano teknolojiye ayırdığı kaynak 2003 yılı için 600 milyon dolar. Japonya"da ekonominin temel dinamikleri elektronik sektörüne dayandığı için bu ülke nano teknoloji çalışmalarına 500 milyon dolar kaynak ayırıyor. Başta Çin olmak üzere Rusya, Almanya ve İngiltere de konunun önemini kavradı ve bu yöndeki çalışmalara kamu bütçesinde yer veriyor. Son zamanlarda önemli gelişmeler kaydedilen nano teknolojiyle metrenin milyarda biri oranında suni parçalar üretmek mümkün. Bu teknoloji yardımıyla uzun süre solmayan boyalar, etkisini hızlı gösteren ve daha etkili ilaçlar veya daha uzağa gidebilen golf topları üretilebiliyor. Bu alanda, hükümetin de desteğiyle önemli gelişmeler kaydeden Tayvan, 2012´ye kadar 32 milyon dolarlık ürün üretecek. Böylece 350 milyar dolarlık Tayvan ekonomisinin yüzde 10´unu kaplayacak.

Bugün hayal gibi görünse de, kullandıklarımızdan binlerce kat hızlı bilgisayarlar, damarların içinde ilerleyerek hastalıkları tedavi edecek nano aygıtlar, organların içinde ameliyat yapabilecek robotlar, betondan daha dayanıklı plastik binalar, hareketleri şarj edilmiş elektrik ile sağlanan yapay kaslar, çok daha hafif ve gelişmiş silah sistemleri gelecekte karşımıza çıkacak. Enerji konusundaki temel sıkıntı olan enerji sarfiyatı sıfıra inebilecek ve zararlı her tür atıktan kurtulmak mümkün olacaktır.

İnsanoğlu hayal ettiklerini gerçekleştirir. Nanoteknoloji insan hayatında nasıl gelişime sebep olur bir düşünelim ve fikir yürütelim. Mesela, paranın hiç kullanılmadığı bir sistem düşünelim, bu sistemde kredi kartı yerine nano teknoloji sayesinde geliştirilmiş ve içinde hemen her bilgi bulunduğu bir kart düşünelim, çalışanın maaşı ve birikimleri bu kartta hatta biraz daha ileri gidelim ve kimlik, ehliyet, pasaport, okul kimlikleri gibi birçok belge bu nano teknoloji sayesinde tek kartta toplansın. Bu kartta kişinin sağlık bilgileri doktor kontrolleri, geçirdiği ameliyatlar gibi gerekli bilgiler olsun. Hayal gücümüzü biraz daha zorlayalım ve aile bireylerinin anne babanın geçirmiş oldukları rahatsızlıklar da bu kartta olsun. İnsan hayatına getireceği kolaylıkları düşünmemizde sadece bir kapıdır bu yazdıklarım. Bunlar size sadece güzel bir hayal gibi gelebilir ama yakında hem de çok yakında nano teknoloji hayatın merkezine oturacak gibi görünüyor.
Tıp alanında da nano teknoloji hızla kullanılır hale gelmiştir. Uzmanlar bilimde bir devrim olarak ifade edilen nano teknolojinin bu sorun karşısında işe yarayıp yaramayacağını sınamak üzere, önce kobay olarak belirlenen hamsterlerin görüşü sağlayan optik sinirlerini kesti. Böylece kemirgenler kör oldu. Bunun ardından kopuk olan noktaya nano tanecikler yani mikroskobik büyüklükte tanecikler içeren bir sıvı enjekte edildi. Sıvının yardımıyla sinirler kendilerini onardı ve görüş imkânı geri kazanıldı.

Nano teknoloji kullanılarak gerçekleştirilen bir uygulamayı patent ile koruyan ülkeler; yirmi yıl boyunca o teknolojiyi kullanacak diğer ülkeleri kendilerine bağımlı hale getiriyorlar.

Bilgi teknolojileri ve internet geleneksel-kurulu piyasalarda ve mevcut teknolojik altyapı içerisinde yaşamımızı değiştiren uygulamalara sahne olmuştur. Nano teknoloji kullandığımız aletler, bilgisayarlar, yapılar, elbiseler ve materyalleri değiştirecek ve yeni ürünler, piyasalar ve yaşam tarzını gündeme getirecektir. Devlet ya da devlet büyüklüğündeki işletmeler artık nano teknolojiyi bir adım ileriye götürecek atılımlar içinde olmak zorundadırlar. Ya bir adım ileri ya da bir yüzlerce adım geriye düşeceklerinin farkına bir an önce varmalılar. Nano teknolojiye sahip çıkan mutlaka kazanacaktır.
Sözün özü nano teknoloji muhatabını arıyor!

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 ve Gelecek

Bilişim Gündemi