Nanoteknoloji Nedir?
Kelime kökünde yer alan nano Yunanca bir kelime olup metrenin bin milyonda birini ifade etmektedir (10-9). Nanobilim ile nanoteknoloji birbirlerinden farklı iki terimdir. Nanobilim, nanometre ölçeğinde bulunan yapı ve molekülleri incelemektedir. Nanometre ölçeği 1nm ile 100nm arasında değişkenlik gösterebilmektedir. Bu nanomalzemelerin teknoloji ile birlikte uyarlanması nanoteknoloji aracılığı ile olmaktadır. Nanomalzeme boyutunu anlamak için bir kıyas yapmamız gerekirse DNA çift sarmalının yarıçapının (1nm) bir insanın saç teli kalınlığından 60.000 kat daha ince olduğunu söyleyebiliriz.
Nanoteknoloji 21. Yüzyıl içerisinde umut vaat eden bir teknoloji olarak tanımlanmaktadır. Nanoteknoloji, nanobilimin anlamlandırmış olduğu nanomalzemeleri işeyerek, ölçerek, birleştirerek, kontrol ederek ve üreterek faydalı uygulamalara dönüştürmektedir. Nanoteknoloji için iki temel şart bulunmaktadır. Bunlar: ölçek ve yenilik üzerinedir. Yani kısacası ölçek, nanomalzemelerin işlenebilir boyutlara sahip olmasıdır, yenilik ise nano boyutlara sahip maddelerin faydalanılabilecek özelliklerinden yararlanılmasıdır.
Başka bir deyişle nanobilim; malzeme bilimi, fizik ve biyolojinin birleşimi olup malzemelerin atomik ve moleküler ölçekte manipülasyonu ile ilgilenmektedir. Nanoteknoloji; nanometre boyutlarına sahip maddeyi gözlem yapma, ölçme, işleme, birleştirme, kontrol etme ve üretme yeteneğidir.
Nanomalzeme Üretimi
Nanomalzemelerin üretimi iki ana başlık altında gerçekleşmektedir. Bunlar: aşağıdan yukarıya üretim yöntemleri ve yukarıdan aşağıya üretim yöntemleridir. Bu iki ana başlık çerçevesinde alt başlıkları incelemek mümkündür ve bu ana başlıklar ve alt başlıklar dahilinde birçok farklılık meydana gelmektedir. Bu farklılıklar üretim hızı, üretim maliyeti ve üretim yöntemleri gibi birçok faktör olabilir.
Yukarıdan Aşağıya Üretim Yöntemleri (top down)
Yukarıdan aşağıya üretim yöntemlerinin temeli toplu malzemelerin parçalanarak nano boyutta malzemelere dönüştürülmesini esas almaktadır. Günümüzde bu teknoloji ile üretim oldukça yaygındır.
Aşağıdan Yukarı Üretim Yöntemleri (bottom up)
Aşağıdan yukarı üretim yöntemlerinin temeli ise atom veya moleküllerin biriktirilmesi ile nanoölçek aralığında malzeme üretimine dayanmaktadır. Bu temelde fiziksel ve kimyasal yöntemler kullanılmaktadır.
Nanoteknolojinin Tarihi
Nanoteknolojinin tarihine bakacak olursak çok çok eskilere dayandığını rahatlıkla görebiliriz. Tarihte en bariz örneklerinden birisi olan MS 4. yüzyılda Romalılar tarafından kullanılan Lycurgus Kupası’dır. Bu kupayı bu kadar önemli kılan özelliği yapımında dikroik cam kullanılmasıdır. Bu camın özelliği ise farklı ışık dalga boylarında absorbans ile farklı renkler ortaya koymasıdır.
Tekrar dönüp tarihe bakacak olursak 9. Ve 17. yüzyıllar arasında İslam dünyasında ve Avrupa üzerinde gümüş ve bakırın oldukça yaygın olarak kullanıldığını görebiliriz. Sadece gümüş ve altın ile değil diğer nanopartiküller ile de parlak seramikler kullanılıyordu.
13. ve 18. yüzyıllar arasında Osmanlı’ya baktığımızda ise “Şam” kılıçları üretiminde nanomalzemelerin sıklıkla kullanıldığını görebiliriz. Üretilen bu bıçak ve kılıçlara güç, esneklik ve keskinlik kazandırabilmek için sementit nanotelleri ve karbon nanotüpleri kullanılmıştır.
Kaynak
Samer Bayda, Muhammad Adeel, Tiziano Tuccinardi, Marco Cordani, and Flavio Rizzolio, 2020,The History of Nanoscience and Nanotechnology: From Chemical–Physical Applications to Nanomedicine - Bağlantı