Nanobilim ve Nanoteknoloji

İçinde yaşadığımız dünyanın çok ama çok daha küçük bir boyutta yani nano boyutta incelenmesi nanobilim, bu incelemeler sonucu elde edilen veriler ışığında üretim yapılması ise nanoteknoloji olarak adlandırılıyor. Tüm bu çalışmaların tek bir amacı var, o da dünyayı değiştirmek. Çünkü gerçekten bu çalışmalarla yapılabileceklerin sonu yok…

Özetle, “Yapıların ve malzemelerin ultra küçük ölçekte incelenmesi nanobilim” olarak adlandırılıyor. Nanoteknoloji ise bir mühendislik alanı. Nanobilim disiplinler arası bir alan olduğu için, pek çok farklı alandaki bilim insanı bu incelemelere katılarak nanodünyanın ilginç ve benzersiz özelliklerini gözlemleyebiliyor. “Nanobilimcilerin ortaya koyduğu veriler ışığında nano ölçekte üretilen yapılar, sistemler, cihazlar ve teknolojiler geliştirmek de nanoteknoloji. Moleküler üretim olarak da adlandırılan nanoteknolojinin amacı, nano boyutta benzersiz makineler üretmektir de diyebiliriz.

Biz sıradan insanlar için nano boyut hayal edilmesi pek kolay bir ölçü değil. Zira bir nanometre, metrenin milyarda biri. Saç telimiz 50 - 100 bin; bir kağıt kalınlığı yaklaşık 75 bin nanometre boyutunda. Bir toplu iğne başı ise yaklaşık 1 milyon nanometre genişliğinde. Bu örneklerden de anlaşıldığı gibi, nano; gözle görülemeyecek kadar küçük bir ölçek.

Nanodünya hakkında ilk fikirler fizikçi Richard Feynman tarafından 1959 yılında ortaya atıldı. Nanoteknoloji ise Feynman’dan yaklaşık on yıl sonra Norio Taniguchi tarafından tanımlandı. Yapılan bu ilk tanımlar, aslında kabaca, bilim insanlarının atomlar ve moleküllerin üzerinde tek tek çalışmalarını anlatıyordu. 

Nanobilim çalışmalarının başlaması ise ancak 1980’li yıllardan sonra oldu. Çünkü bildiğimiz anlamdaki mikroskoplar ile nanodünyayı görmek mümkün değildi. Taramalı tünelleme mikroskobu ve atomik kuvvet mikroskobu sayesinde, nanodünya üç boyutlu olarak görülmeye başlandı. 

Nanodünya, bizim dünyamız gibi değil. Orada kimya ve fizik kuralları değişiyor. Örneğin sarı olarak bildiğimiz altına nano ölçekte baktığınız zaman; karşınıza kırmızı, turuncu, mor, yeşil gibi sıradışı renkler çıkabiliyor. 

Nanoteknoloji ile;

• Gıda ambalajlarında kullanılarak salmonella ve benzeri bakteriler yok edilebilir.
• İlaç sanayinde kullanılarak örneğin kanserli hücreler nokta atışı şekilde yok edilebilir.
• Çok daha verimli ve düşük maliyetli yeni nesil piller üretilebilir.
• Otomotiv sektörünün ayrı ayrı her bir parçasında yeniliklerin önü açılabilir.
• Suları temizleyerek, temiz su sıkıntısı yaşayan milyonlarca insanın hayatı kurtarılabilir.
• Kullandığımız tüm cihazların daha hafif, ekranlarının daha parlak ve daha iyi görüntü kalitesine sahip olması sağlanabilir.
• Makyaj malzemelerinin çok daha sağlıklı ve çok daha kullanışlı olması sağlanabilir.

Örnek olarak, bünyesinde Nanoteknoloji Araştırma ve Uygulama Merkezi bulunduran -biri Devlet, diğeri ise Vakıf üniversitesi olan- iki üniversitemizden söz etmek istiyorum:

1773 yılında kurulan İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ), bünyesinde tüm mühendislik disiplinlerini ve temel bilimleri barındıran en eski teknik üniversite. İTÜ, araştırma odaklı öncü bir üniversite olarak en gelişmiş araştırma ve teknolojiyi hedefliyor. Nanoteknoloji ve Nanobilime dayalı araştırmalar 30’u aşkın mühendislik alanı içinde önceliğe sahip olduğundan, birçok lisansüstü program İTÜ’yü nanoteknoloji ve nanobilim AR-GE alanları içinde güçlü bir yere koyuyor. Ülke genelindeki mühendislik ve bilim alanı lisansüstü öğrencilerinin sayısının en yüksek olduğu okul olan İTÜ, tüm bu özellikleriyle ITUnano olarak alanında bölgesel bir ana güç olmaya hazır. İstanbul Teknik Üniversitesi Nanoteknoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi (ITUnano); çalışmalarını, "Fonksiyonel Nano-Malzemeler" odağında dört farklı ana alanda yürütüyor. Merkez bu konuda hem ulusal hem de uluslararası nitelikli ve etkin iş birliğine açık. Dört farklı ana alana gelince; Kompozit Malzeme Teknolojileri, Sensör Teknolojileri, Yüzey Bilimi ve Mühendisliği ile Fotonik ve Manyetik Malzemeler.

İstanbul Teknik Üniversitesi Nanoteknoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi (ITUnano) olarak fonksiyonel malzemeler odağında Disiplinlerarası çalışmaları gerçekleştirebilen, her alanda ileri teknolojiyi uygulayabilen ve geliştirebilen güncel teknolojilerle donanmış bireylerin yetiştirilmesi, ileri teknolojilerin desteğinde her alanda karşılaşılan problemlerin araştırılması, geliştirilmesi ve uygulanması odağında, bağlı olduğu İstanbul Teknik Üniversitesi’ nin ortaya koymuş olduğu misyon ve vizyon çerçevesinde hizmet sunuyor. 

Türkiye Kalkınma Bakanlığı ve Sabancı Vakfı tarafından 2010 yılında 35 Milyon $ yatırım ile kurulan Sabancı Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma ve Uygulama Merkezi (SUNUM)’un öncülüğünde TÜBİTAK 1004 desteğiyle hayata geçirilmiş bulunuyor. SUNUM Kalkınma Bakanlığı tarafından çok rekabetçi bir tarama sürecinin ardından, 2017 yılında, dört Ulusal Araştırma Altyapısından biri olarak seçilmiş durumda. Platform; bir taraftan Sabancı Üniversitesi ile yakın bağlarını sürdürürken, diğer taraftan da ev sahibi kuruluş bünyesinde yeniden yapılanarak kendine ait yeni bir yasal kimlik oluşturmaya çalışıyor.

NANOSIS Platformunda, sağlık için takip ve tanıya yönelik hızlı, ekonomik ve özgün nanoteknolojik bileşen, ürün ve sistemlerin geliştirilmesi hedefleniyor.

• Geliştirilecek ürün prototipleri potansiyel uygulama alanları göz önüne alınarak tasarlanmış bulunuyor.

• Sağlığın yanı sıra, otomotiv, savunma, tüketici elektroniği, yapı ve teknik tekstil sektörlerinde katma değer yaratması öngörülüyor.

• NANOSIS Projelerinde 8 Üniversite, 12 Özel Sektör Kuruluşu, 2 Kamu Araştırma Merkezi ve 145 araştırmacı yer alıyor.

• Projelerde 2 farklı yabancı kuruluş 2 farklı proje ile bilimsel Ar-Ge Danışmanlık hizmeti verecek.

• Platform altında yürütülecek, toplam 16 proje kapsamında 14 adet Yüksek Lisans öğrencisi, 47 adet Doktora öğrencisi ve 30 adet Doktora Sonrası Araştırmacı Bursiyer olarak çalışacak, 20 yeni Araştırmacı ve 7 Yardımcı Personel istihdam edilecek.

Nanobilim çalışmaları sonucu elde edilen bilgiler kullanılarak geliştirilen nanoteknoloji sistemleri aklınıza gelen gelmeyen tüm alanlarda kullanılabiliyor. Nano ölçekte bir yardım kime iyi gelmez ki? Bugün 800’den fazla nanoteknoloji ürününü günlük hayatımızda kullanıyoruz. Birçok üründe kullanılan Nano teknoloji, materyallerin güçlü, hafif ve dayanıklı olmasını sağlıyor. Bilgisayar, tablet, gözlük, telefon ekranları, kamera lensleri, cam yüzeylerde toz veya su tutmayan, yansıma önleyici, kendisini temizleme özelliği olan ürünler, ultraviyole korumalı ve buhardan etkilenmeyen ürünler, çizilmeye karşı dayanıklı olan ürünler Nano teknoloji ürünlerinden bazıları.

Ve bu ve benzer ürünler yaşamımızın hemen her alanında ve her safhasında bizimle olmayı sürdürecekler…

Engellerimizi hissettirmeyecek engelsiz bir yaşam dileği ile…