Nanoteknoloji

 

 

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…

 

 

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

 

Otomobilinizin yakıt tüketimini yüzde 20’ye kadar azaltabileceğinizi söylesek ne dersiniz? Peki ev, işyeri ya da hastanelerin kirlenmeyen, uzun ömürlü ve bakterilerin üremesini önleyen boyalarla boyanabileceğini söylesek? Ayakları koku yapanlara da bir müjdemiz var: anti bakteriyel ve kan deveranını artırıcı etkisi ile ayak kokusuna son veren ayakkabı tabanı bu soruna çare oluyor. Yepyeni bir devrimin (biraz geç kalmış olsak da) kapısındayız: Nano teknolojisi.

Sanayide meydana gelen devrim niteliğindeki gelişmeler arasında buharlı makinenin icadı, motorun icadı, İnternet’in geliştirilmesini takiben şimdi de dördüncü basamağı oluşturduğuna inanılan Nano teknolojisi insanlığın yaşam kalitesini artırmada yeni ufuklar vaat ediyor.

Nano, metrenin milyarda birini ifade etmek için kullanılan ölçü birimi. Nano teknolojisi sayesinde maddelerin nano boyutlara indirgenip işlenebilmesi mümkün hale geliyor. Bir örnek vermek gerekirse, bildiğimiz doğal kil ya da seramiği nano boyutlarda toz zerrecikleri haline getirebilir ve bunu nano polimerlerle işleyebilirsek, doğal ortamda karşılaşamayacağımız sertlikte ve dayanıklılıkta malzemeler imal edebiliriz.

 

 

 

Basit bir ifade ile nano teknolojisi nedir?

- Nano ne bir maddedir, ne bir şeydir. Sadece bir ölçüdür. Ölçünün küçültülmüşüdür.

Hayatımızda ne gibi değişikliklere neden olacak?

- Elektronik alanında dünyanın gidişatına bakarsak, 2004 senesinde nano’nun 4. sanayi devrimi olduğunu söyleyebiliriz. Çünkü nano, sağlığa, tasarrufa ve huzura da hitap etmekte.

Sağlığa ve tasarrufa nasıl yansıyor?

- Aslında her alanda kullanılabiliyor. Ağır sanayide, elektronikte, sağlıkta, tekstilde, ziraatta, her alanda kullanabiliyoruz. Bilhassa Almanya ve İngiltere’de çok revaçta. Nano teknolojisi ile üretilen tekstil ürünleri, vücut ısısını koruyor aynı zamanda kan deveranını sağladığı için vücudun yorulmasını azaltıp rahatlık veriyor.

Tekstil firmalarının ek bir yatırım yapmaları gerekiyor mu bu yenilikten yararlanmaları için?

- Aslında toz bazlı olup, tekstile adapte ediliyor. Sonra tekstil ürünleri imal ediliyor. Esas nano hammaddesi natüreldir. Bir kimya değildir, bir bileşim değildir.

Bu madde sadece Tayvan’da mı üretiliyor?

- Bu bir ölçüdür. Bu bir buluş değil, fark ediliştir. Nanonun olabileceğini ve neler yapılabileceğini fark ettik. Bu teknik şu anda sadece Tayvan’da var.

Dünyada başka örnekleri var mı?

- Almanya, İngiltere, Hollanda ve Amerika’ya yarı mamul halde girmiştir.

Nano ürünler öncekilere göre hangi açılardan farklı olacak?

- Nano teknolojisi, insan hayatında çok büyük değişiklikler yaratabilecek bir gelişmedir. Örneğin, banyodan çıktığınızda, bornozu çıkardığınızda bir soğukluk hissedersiniz, nano ile bunu hissetmeyeceksiniz. Çünkü vücut ısısını bir müddet daha tutuyor. Başka bir örnek, yakıt tasarrufu sağlayan ürünler imal edilebiliyor. Dizel veya benzinli aracın yakıt borusunun üzerine monte edilen (plastik hortuma benzeyen) nano ürünü, yakıt tasarrufu sağlarken, havanın kirlenmesini azaltıyor, kokuyu gideriyor. Bu nedenle Çin’de en büyük vilayetlerden üçünde kullanılması tavsiye ediliyor. Hollanda da bu ürünü kullanmayı öneren bölgeler var.

Bu teknolojinin Türkiye’ye ne gibi katkıları olabilir?

- Nano teknolojisi artık sanayide olmazsa olmaz bir ürün oldu. Şimdi bütün ülkelerin yeni araştırmalara, bilhassa insanın hayatı, rahatı, iyi yaşaması için harcadıkları para çok büyük. Ve nano, bu araştırmalar sonucunda elde edilen en iyi teknolojilerin başında geliyor. Buraya gelmemin en büyük nedeni, Türkiye’nin Avrupa, Asya ve Afrika arasında bir ülke olarak, Avrupa Birliği standartlarında bir ülke haline geleceğine inanıyor olmam. Türkiye şu anda ilk sırayı almıyor, ikinci basamakta ama ilk sıraya çıkmasında bizim de katkılarımız olacak. Bu çerçevede, Türkiye’de kurmuş olduğumuz şirket, bölgedeki 70 ülkedeki operasyonun merkezi olacak.

UYGULAMA ALANLARI

 

 

 

Malzeme ve İmalat Sektörü:

Malzemelerin atomik ve moleküler boyutlardan başlayarak inşa edilmesi, konvansiyonel metodlar ile elde edilen malzemelere oranla daha sağlam ve hafif maddelerin ortaya çıkmasını sağlayacaktır. Bu malzemeler, daha düşük hata seviyeleri ve eşsiz dayanıklılık güçleri ile hali hazırdaki bir çok endüstriyel süreç için devrimsel yenilikler getirecektir. Benzersiz ve alışılmamış özellikleri ile nano tüpler, elyaflar, lifler ve kaplama malzemeleri imalat yöntem ve tekniklerinin gelişmesine imkan sağlayacaktır.

Nano Elektronik ve Bilgisayar Teknolojileri:

Elektronik araçların nanometre ölçeklerinde elde edilmesi ile halen kullanılan sistemlerinin işlem güçleri ve kapasiteleri bir kaç kat artacaktır. Nano teknolojilerin kullanım alanlarından biri olarak önerilen quantum bilgisayarların geliştirilmesi ile günümüzün en modern bilgisayarları olan Pentium bilgisayarlar ile kıyaslanamayacak seviyelerde işlem gücü elde etmek mümkün olacaktır. Bunlara ek olarak elektronik araçlar için geliştirilen sensör, gösterge sistemleri ve sinyal iletimi alanlarında ciddi ilerlemeler kaydedilecektir.

Tıp ve Sağlık Sektörü:

Nanoteknoloji yaşayan sistemlere moleküler seviyelerde müdahele etme imkanı yaratabilir. Yaşayan organizmalar ile etkileşime geçebilecek boyutlarda araçlar üretilmesi ile bir çok yeni teşhis ve tedavi yöntemlerinin gelişmesi olasıdır. Sadece hastalığın bulunduğu ve veya yayıldığı bölgelere saldırarak ilaç veren makineler, insan vücudu içinde hareket edilmesine imkan sağlayan teşhis araçları, nano-teknolojinin tıp ve sağlık sektörü üzerindeki potansiyel uygulamaları olarak gösterilebilir.

Havacılık ve Uzay Araştırmaları:

Havacılık ve uzay araçları çok maliyetli teknolojilerdir. Bu araçların imalatı sırasında kullanılan malzemelerin ağırlığı maliyetlerin yüksekliğinde çok önemli bir yer tutar. Nanoteknoloji bu malzemelerin ağırlığının önemli ölçüde azaltılması ile maliyetlerin düşürülmesini sağlayabilir. Ayrıca çekme direnci çelikten kat kat yüksek nano tüpler sayesinde dünya yüzeyinden atmosfere kadar yükselebilecek yapılar inşa edilmesi potansiyel uygulama alanları içinde yer alabilir. Böylece uzay araştırma maliyetlerinin büyük bir kısmını meydana getiren fırlatma maliyetleri düşürülebilir.

Çevre ve Enerji:

Nano malzemelerin ve nano kompozitlerin fosil yakıt endüstrilerinin verimliliğini geliştirme potansiyeli bulunmaktadır. Nano kompozitlerin yaygın olarak kullanılması ile daha yüksek verimliliğe sahip motorların ve dolayısı ile daha temiz, çevre dostu ulaşım sistemlerinin kurulması mümkün olacaktır.

Bioteknoloji ve Tarım:

Tıp ve sağlık sektörlerinde uygulanabilecek teknolojilerin genişletilmesi ile bio teknoloji, ilaç ve tarım sektörleri de ürünlerinde bu teknolojileri uygulayacaktır. Yeni ilaçlar, gübreler, daha besleyici ve hastalık direnci yüksek bitkiler veya hayvanlar bir çok üniversite ve özel sektör kuruluşun araştırma alanları içerisinde yer almaktadır. Bu gün bile bitki ve hayvan genlerinin düzenlenmesi ile ortaya çıkartılmış olan bazı ticari ürünlere rastlamak mümkündür.

Savunma Sektörü:

Nano teknoloji askeri uygulamalar konusunda bir çok alanda potansiyel vaadetmektedir. Geliştirilmiş elektronik savaş kapasitesi, daha iyi silah sistemleri, geliştirilmiş kamuflaj ve akıllı sistemler bir çok Ar-Ge çalışmasının gerçekleştirildiği alanlardır.

 

 

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.

Nanobilgisayarlara yönelik önemli gelişmeler var

Science dergisinde yayımlanan iki makale, nanobilgisayarlar konusundaki gelişmeler için bir umut ışığı oldu. Yapılan araştırmalar, moleküler ölçekli elektronik uygulamarı ilk kez ‘parça’ düzeyinde çıkarıp, çalışabilen ‘devre’ düzeyine taşıyor. Ama 1 trilyon devreyi 1 cm² alana sığdırıp bağlantılarını geliştirmek, çalışırken moleküler yapılarının değişmesinin önlemek, bütün bunları hızlı ve ucuz bir biçimde yapmak pek de kolay görünmüyor. Silikon çok küçük boyutlarda detektörler yapmak için ideal, ama umut verici bir madde daha var: Karbon nanotüpler. 1991 ‘de, bir Japon araştırmacı tarafından tesadüfen keşfedilen nanotüpler, içi boş silindir halinde sarılmış karbon atomu yaprakları. Çelikten 10 kat güçlü, 6 kez hafif olan nanotüpler, köprü, uçak ve uzay asansörü yapmaya çok uygun. Tek sorun, laboratuar kaynaklı en uzun nanotüpün 10 milimetre boyunda olması. Nanotüp yataklar ise hemen hiç sürtünüp aşınmıyor, çünkü karbonun bütün kimyasal bağları kullanılıyor.

Kuantum bilgisayarları neleri değiştirebilir?

Silikon bilgisayarlara alternatif arama çabasında ‘Josephson bitişimleri’ ve ‘Optik anahtarlar’ gibi bazı teknolojiler işlem gücü konusunda büyük gelişmeler vaat ettiler; gakat teknik engeller bu teknolojilerin sadece teoride kalmasıyla sonuçlandı. Günümüzde bilim adamları Kuantum mekaniği esaslarına göre çalışan, bilgisayarlar üzerinde çalışıyorlar. Kuantum bilgisayarlar silikon bilgisayarlara göre bir takım potansiyel üstünlüklere sahip olsa da, herhangi bir teknolojiyi geliştirmek için geçen zaman, azımsanmayacak kadar çok. Elektron tüplerden günümüz yongalarına ulaşmak ne kadar zaman aldıysa, belki çok daha fazlası Kuantum bilgisayarların kullanılır hale gelmesi için harcanacak. Kuantum bilgisayarları silikon bilgisayarlara rakip olabilir biçimde bir düşünce şu an için epey uzak bir tahmin. Ama Kloroform içindeki hidrojen ve klor atomlarının bizim için hesap yapması oldukça fantastik bir düşünce olsa da, bu mümkün. Kuantum bilgisayarlarında şu an mümkün olan en basit algoritmo gerçekleşebiliyor. Kuantum bilgisayarlarının ticari ve bilimsel amaçlarla var olması içinse uzunca bir süre beklememiz gerekebilir.

Bit’lerden Qubit’lere

Kuantum bilgisayarlarında günümüzdeki bilgisayarların çalışma prensibi olan bit, yani 0 ve 1 kullanılıyor. Fakat bir farkla ‘Qubits’ olarak bilinen bit Kuantum teorisine eş zamanlı biçimde hem 1 hem de 0 olabiliyor. Kuantum fizikçileri bu hem 1’i hem de 0’ı aynı anda ifade edebilme halinin Superposition olarak nitelendiriyorlar. Potansiyel olarak sayısız Superposition bulunması, çok sayıda eşzamanlı işlemin yapılabilmesi demek. Günümüz bilgisayarlarında en iyi ihtimalle 30nm aralığına inebilen transistorların yerini, moleküler büyüklüğündeki Qubit ‘ler alıyor.Qubit ‘lerin molekül düzeyinde olması küçük ve yüksek performanslı bilgisayarların oluşturulabilmesi anlamına geliyor. Günümüz bilgisayarları, trilyonlarca bayt bilgi içinde bir kelimeyi bir aya yakın sürede bulabilirken, eşzamanlı işlem yapabilen Kuantum bilgisayarları bu işi teoride yarım saate indirebilir. Kuantum bilgisayarları moleküler düzeyde olduğundan bu hesaplamanın sonucu almak hesaplamayı yapan oluşum, yani Superposition ‘ı olumsuz etkileyebiliyor.
Bilim adamları Superposition ‘ı etkilemeden almada manyetik rezonans (MR) tekniğinin kullanıyorlar. Şu an Kuantum bilgisayarlarının silikon yongalarla karşılaştırmak haksızlık. PC ‘lerimiz saniyede birkaç milyar işlem yapabilirken kuantum bilgisayarlar için bu rakam birkaç bin civarında. Fakat Kuantum bilgisayarları alanında sevindirici gelişmeler de var. Rowland Enstitüsü ve Harvard – Smithsonian astrofizik merkezinden bilim adamlarının oluşturduğu diğer bir grup bilim adamı ışığı yavaşlatıp durdurabilmeyi başardılar. Harvard – Smithsonian astrofizik merkezinden bilim adamları, fotonlar bir gaz bölmesinde durdurmayı başardılar. Fotonların bu biçimde maniple edebilmesi Kuantum bilgisayarda ve bunların fiber optik kablolarla birbirlerine veri iletiminde kullanılabilmesi oldukça heycanlandırıcı.

Sonuç

15 sene önce 8MHz hızında çalışan PC ‘leri kullanıyorduk ve 3GHz gibi hızlara ulaşmak inanılmaz gibi görünüyordu. Acaba 10 sene sonra da o zamanlar 2.4GHz PC ‘leri kullanırdık diyerek gelinen noktaya inanamayacak mıyız? Bilim adamlarının yürüttüğü çalışmalar hiç durmadan devam ediyor. Atomları arasındaki bağlar ve bu bağlarda yapılacak değişiklerle ne gibi farklı sonuçlar elde edebileceği araştırılıyor. Araştırmalar sonucunda küçük de olsa sevindirici gelişmeler var ve bu sayede daha büyük adımlar atılabilecek. Bu değişikliklerin ne zaman gerçekleşeceği bilinmese de hedef ortada. Dünya genelindeki bu çalışmalara bizlerin seyirci kalmaması, aksine her alanda olduğu gibi nano teknoloji konusunda da belirli yatırımların yapılması şart.

Üretim, Kalite

"Nano" Yunancadan ve Latinceden alınmış bir sözcüktür ve anlamı cüce demektir. Ayrıca kısaltma olarak milyarda bir olarak da kullanılır. Buna göre nano metrik sistemin içinde bir metrenin milyarda biri veya bir milimetrenin milyonda biridir.

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!

FEVZİ KOSTAK

ETİKA DANIŞMANLIK VE EĞİTİM LTD. ŞTİ.