Nanoteknoloji nedir?

Genel Kültür bölümünde yer alan bu konu Ömer tarafından paylaşıldı.

  1. Ömer

    Ömer Yönetici

    Nanoteknoloji nedir?
    Maddenin atomik veya moleküler boyutta işlenerek mikroskopik boyutta ürünlerin üretilmesi yöntemi. Her istenen ürünü elde etmek olarak tanımlayabileceğimiz bu teknolojinin temeli, doğadaki atomik dizilimi taklit etme ilkesine dayanmaktadır.

    Yunancada 'cüce' anlamına gelen nano, fizikte bir metrenin milyarda biri anlamına gelen ölçü birimidir. Bu tanıma göre "nanoteknoloji" insanın saç kılının 80 binde biri büyüklüğünde "nano" ölçüdeki parçalarla uğraşan bilimdir.

    Bütün maddeler atomlardan oluşmuştur. Özelliklerini de atomlarının dizilişlerinden alırlar. Atomları hareket ettirebilecek boyutlarda aletler geliştirilebildiği takdirde, doğadaki atomik dizilim taklit edilerek her şey kopyalanabilir. Çünkü maddeleri farklı kılan, en küçük birim olan atomların dizilişlerindeki çeşitliliktir. Atomları hareket ettirebilecek bir teknoloji de bu çeşitliliğe bir ölçüde ulaşabilir. Söz gelimi kömür moleküllerindeki atomları düzenleyebilirsek aynı moleküllerin farklı bir dizilimi olan elmas elde edilebilir.

    Nanoteknoloji ile ilgili iki kavram daha vardır; mikro montaj ve kendi kendine çoğalma.

    Mikro montaja olan ihtiyaç moleküler robot sanayisine olan ilgiyi artırmaktadır. Bu şekilde moleküler boyutlarda ve hassasiyette robotlar üretilmesi söz konusu olabilecektir. Bu nano makineler aslında günlük hayatta kullanılan aletlerin ve sistemlerin çok küçük birer kopyaları olacaktır. Nano makinelere en iyi örnek tüm canlıların hücrelerinde bulunan ve hemen hemen her çeşit proteini üretebilen ribozomlardır. Ribozomlar sadece birkaç mikro metreküp boyutunda oldukça küçük organellerdir. Amino asitler hassas çizgisel bir sırayla arka arkaya dizilirler ve proteinleri oluştururlar. Bu işlem için ribozomun belirli bir amino asidi seçebilme tekniği vardır. Bunu özel bir tür transfer RNA molekülünün yardımıyla yapar. Ribozomun bu işlemde izleyeceği sıra, ona haberci RNA (mRNA) tarafından bildirilir. Ribozomların bu işleyiş prensibi, mühendislik alanında uygulanabildiğinde nanoteknoloji hayatımızın her yönüne hitap edecektir. Nanoteknoloji, benzeri görülmemiş özelliklerdeki yeni aygıtları üretmek için atomların ve moleküllerin bilinen özelliklerini kullanacaktır.

    Nanoteknoloji ile üretim yapabilmek için bilim adamlarının üzerinde çalıştığı üç temel adım vardır; bilim adamlarının bağımsız atomları tek tek kontrol edebilmeleri için tek bir atomu tutup istenen noktaya getirebilmeyi sağlayacak bir tekniğin geliştirilmesi, nano ölçekli gözlem yapabilen, atomları ve molekülleri isteğe göre kontrol etmeye programlanabilen iş makineleri, yani "derleyici"ler üretilmesi ve yeterli sayıda derleyiciyi elde etmek için var olanı sayısız kez "çoğaltmaya", "kopyalamaya" programlanabilecek "çoğaltıcı"ların geliştirilmesidir.

    Otomatik bir şekilde belirli bir ürünü üretmek için bu nanomakinelerin trilyonlarcası bir arada çalışarak alışılmış üretim kalıplarını değiştirecek, üretim maliyetini neredeyse sıfıra indirgeyebilecek, bol üretim yapılabilecek ve ürünler hiç olmadıkları kadar ucuz ve sağlam olabilecektir.

    Nanoteknoloji birçok bilim dalını kapsamasına karşın tıp alanında oldukça çarpıcı gelişmelere imkan tanıyacaktır. Uzmanların görüşüne göre; gelecekte mikroskobik robotlar vücudun dolaşım sistemine girerek hücre seviyesinde onarım yapıp hastalıkları iyileştirebilecektir. Nano algılayıcılar insan vücudundaki hastalıkları çok önceden saptayarak erken tedavi olanağı tanıyacaktır. Dahası ameliyat esnasında vücudun sadece hastalıklı bölgesine inen mikroskobik cihazlar, yiyecekleri saran ve bakteriyel bozulma olduğunda rengi değişen alüminyum folyo gibi ürünler elde edilebilecektir. Bu teknolojiyle üretilen minik aygıtlar adeta minik birer denizaltı gibi damarlarımızda dolaşabilecek, yönlendirdiğimiz hücreye alıcıları vasıtasıyla yapışabilecek ve mikro makaslarıyla adeta bir cerrah gibi hücredeki aksaklıkları giderebilecek, hatta DNA üzerinde değişiklikler yapabileceklerdir.

    Bu konuda en çok gelecek vaat eden ise nano materyallerdir. Çok hafif ve dayanıklı olacak olan bu materyallerden yapılacak araba, uçak ve uzay araçları ile çok az enerji tüketimiyle daha uzun ve güvenli yolculuklar yapılabilecektir. Ayrıca doğada mevcut olan birçok teknoloji hayata geçirilebilecektir. Örneğin, lotus çiçeği yaprağının hiç ıslanmaması ve kirlenmemesi özelliğinden yararlanılarak kirlenmeyen, ıslanmayan kaşıklar, çatallar, tabaklar ve elbiseler üretilebilecektir.

    Bu yazı harbiforum.net için özel olarak yazılmıştır.