Nanoteknoloji, 1 ila 100 nanometre (nm) arasında değişen ölçeklerde malzeme veya cihazların yaratılması ve kullanılmasından kaynaklanan yeni bir teknolojidir. Bir nanometre, insan saçının çapından 50.000 kat daha küçüktür. Nano ölçekte beklenen fiziksel özellikler büyük ölçüde değişir, bu nedenle bu alandaki bilim adamları özellikle büyülenmiştir. Örneğin, nanoparçacıklar “kuantum kısıtlamaları” adı verilen farklı elektromanyetik ve optik özellikler sergiler. Gibbs-Thomson etkisi, yani bir maddenin erime noktasının düşürülmesi de görülen bir diğer olgudur. Dünyanın dört bir yanındaki üniversitelerdeki malzeme bilimi bölümleri, nanoteknolojide atılımlar yapmak için fizik, makine mühendisliği ve biyokimya mühendisliği laboratuvarlarıyla birlikte çalışır.
uygulamalar
Nanoteknoloji, bilim ve mühendisliğin birçok alanında uygulanmaktadır. Elektronik, kimya, tıp gibi alanlarda yeni açılımlar yapılmıştır. Farklı nanoteknoloji biçimlerinin toplum üzerinde çok önemli bir etkiye sahip olma potansiyeline sahip olduğu açıktır. Genel olarak nanoteknoloji uygulamasının bireyler ve kuruluşlar için oldukça faydalı olacağı varsayılabilir. Bu uygulamaların çoğu, nanokürenin kökten ve işlevsel olarak farklı özelliklerini sağlayan yeni malzemeleri içerir; burada yeni olgular, bu boyutlarda yaşanan çok geniş yüzey alanı/hacim oranları ve daha büyük boyutlarda görülemeyen kuantum etkileri ile ilişkilidir. Bunlar arasında kataliz ve elektronikte kullanılan ultra ince filmler, optik ve manyetik sistemler için iki boyutlu nanotüpler ve kozmetik, ilaç ve kaplamalarda kullanılan nanoteller ve nanopartiküller yer alır. Nanoteknolojiye en bağımlı endüstri sektörleri, elektronik, optoelektronik, gıda teknolojisi, enerji teknolojisi ve ilaçlar, ilaç dağıtım sistemleri, teşhis ve tıbbi teknolojinin yanı sıra bilgi ve teknolojinin birçok farklı yönünü içeren tıbbi ürünler sektörüdür. iletişim sektörü.
Yarı iletken elektronik ve yüksek hızlı işleme alanında, birçok üretici tarafından nanoteller ve nanotransistörler kullanılmaktadır. Kendi kendine montaj teknikleri, atomik kuvvet mikroskopları ve taramalı tünelleme mikroskopları kullanır. Sözde ‘yukarıdan aşağıya’ bir yaklaşım kullanılarak, yapılar nano ölçekte şekillendirilebilir. Bu teknolojiyi kullanan milyarlarca transistör tek bir işlemciye sığdırılabilir. Intel markası örnek olarak verilebilir. Şirket, 65, 45, 32 ve 22 nanometre ölçülerinde prototip transistörler kullandığını duyurdu.
Nanoteknoloji terimleri
Nanosal: 100 nanometre veya daha küçük olan bir veya daha fazla boyut.
Nanobilim: özelliklerin daha büyük ölçektekilerden belirgin şekilde farklı olduğu atomik, moleküler ve moleküler ölçeklerde malzemelerin incelenmesi ve manipülasyonu.
Nanoteknoloji: Nano ölçekte şekil ve boyutu kontrol ederek yapıların, cihazların ve sistemlerin tasarımı, karakterizasyonu, üretimi ve uygulaması.
Nanomalzeme: Bir veya daha fazla dış boyuta veya iç yapıya sahip olan ve nano ölçekte özellikleri olmayan aynı malzemeye kıyasla yeni özellikler sergileyen bir malzeme.
Nanopartiküller: Bir veya daha fazla boyuttaki bir parçacık bir nano’dur.
nanokompozit: en az bir fazın en az bir nanometreden daha büyük bir boyuta sahip olduğu bir bileşik.
Nanoyapı: Yapısı olan bir nanodur.
nanomalzemelerin imalatı
İşlevsel olarak önemli nanometre boyutlarına sahip özel yapım ürünleri destekleyecek nanofabrikasyon teknolojileri, büyük paralel sistemler veya kendi kendine montaj kullanılarak üretiliyor. Mevcut araştırma, yeni malzemeleri, yeni fenomenleri, yeni karakterizasyon araçlarını ve nano döngü fabrikasyonunu keşfetmek için nanobilime odaklanmaktadır. Nanoteknolojinin insan uygarlığı üzerindeki gelecekteki etkisi sanayileşmedir. Nanoteknolojide, köklü fotolitografi ve işleme tekniklerinin uygulanmasını sınırlayan küçük özellik boyutu, endüstriyel nanofabrikasyonun teknolojik ilerlemesi için ciddi bir zorluk oluşturmaktadır.
Bir diğer önemli uygulama alanı ise atomik seviyede agregasyon kullanılarak yeni polimerlerin oluşturulmasıdır. Örneğin, karbon nanotüpler (fiziksel karbon atomlarının katmanları) yapılabilir ve çeşitli elektronik uygulamalarda kullanılabilir. Nanopartiküller, moleküller arası etkileşimlerin meydana gelebileceği büyük ölçüde artan yüzey alanı nedeniyle bir katalizörde faydalı olabilir. Nanobotlar, yaratılmış olsalardı moleküler motorlara (canlı hücrelerde bulunan) benzeyebilirdi. Tıp alanı nanoteknolojide bazı ilerlemeler kaydetmiştir. Güneş lekelerini titanyum dioksit gibi UV’den koruyan malzemelerle tedavi etmek başarılı olmuştur. Nanobotlar kanser hastalarının kan dolaşımına dahil edilirse, sağlıklı hücrelere zarar vermeden kanser hücrelerini tespit etmek ve yok etmek için etkili bir şekilde kullanılabilirler. Ordular da nanoteknolojiden yararlanabilir.
Nanoteknolojinin geleceği
Tek tek atomları ve molekülleri manipüle etme fikri ilk olarak 1959’da Amerikalı fizikçi Richard Feynman tarafından dile getirildi. O zamandan beri, kapsamlı araştırmalar nanoteknoloji alanını hızla genişletti. 100 nm’den daha küçük yapılar oluşturmak için çeşitli teknikler geliştirilmiştir. Üretken nanosistemler, mekanik sentez kullanarak mikro yapıları imal etmek için yaygın olarak kullanılabilir. Nanopartiküller gelecekte gerçek olabilir. Nanomakineler sonunda toplumun çehresini değiştirebilir ve hem olumlu hem de olumsuz etkileri olabilir.
Elektrik ya da ondan önceki bilgisayarlar gibi, nanoteknoloji de hayatın neredeyse her alanında büyük ölçüde gelişmiş verimlilik sağlayacaktır. Ancak genel amaçlı bir teknoloji olarak çift kullanımlı olacak, yani birçok ticari kullanıma ve ayrıca birçok askeri kullanıma sahip olacak – bu da daha güçlü silahlar ve gözetleme araçlarıyla sonuçlanacak. Dolayısıyla insanlığa büyük faydalar sağlamasının yanında ciddi tehlikeler de arz etmektedir.
Tamamen yeni bir risk olasılığı belirlenirse, riskin doğasına ilişkin kapsamlı bir analiz gereklidir ve bu, gerekirse risk yönetimi sürecinde daha sonra kullanılabilir. Kuşkusuz, nanoteknoloji ile ilgili riskler yaygındır. Bu şekilde analiz edilmelidir. Birçok uluslararası kuruluş (örn. Asya Pasifik Nanoteknoloji Forumu 2005), AB hükümet organları (Avrupa Komisyonu 2004) ve ulusal kurumlar (örn. De Jong ve diğerleri 2005, Roszek ve diğerleri 2005, ABD Ulusal Bilim ve Teknoloji Konseyi 2004, IEEE 2004) ( örneğin Nan-Institute of Technology 2005, Australian Academy of Sciences 2005, METI 2005, UK Royal Society ve Royal Academy of Engineering), STK’lar (örneğin LAN-NGLS 2005), eğitim kurumları ve dernekler 2004) ve bireyler (örneğin , Oberdörster ve diğerleri) 2005, Donaldson ve Stone 2003) nanoteknolojinin mevcut durumu hakkında raporlar yayınladılar ve birçoğu kapsamlı bir risk analizi için bu ihtiyaca işaret etti.
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]