Nanobilim ve Nanoteknoloji
Şakir ErkoçEn Yeni Nanobilim ve Nanoteknoloji Sözleri ve Alıntıları
En Yeni Nanobilim ve Nanoteknoloji sözleri ve alıntılarını, en yeni Nanobilim ve Nanoteknoloji kitap alıntılarını, etkileyici sözleri 1000Kitap'ta bulabilirsiniz.Nanobilim ve/veya nanoteknoloji dendiğinde akla ilk önce karbon nanoyapılar gelmektedir, çünkü bu sahada öncü element karbon atomudur, öncü malzeme de karbon esaslı malzemelerdir.
Malzemelerin boyutları bulundurdukları serbest elektronların hareket serbestlikleri ile ilgilidir. Hareket serbestliğinden elektron akımının olabileceği anlaşılır. Eğer serbest elektronlar üç yönde de hareket edebiliyorlarsa o zaman malzeme "3B" (üç boyutlu) yapı olarak adlandırılır, bütün kristal yapılar bu sınıfa girer. Katı madde olarak bilinen yapılar "3B" yapılardır. Eğer serbest elektronlar sadece iki yönde hareket edebiliyorlarsa o zaman malzeme "2B" (iki boyutlu) yapıya sahip demektir. Hemen hemen bütün katmanlı yapılar bu sınıfa girer. Katmanlı yapılarda bir kat bir cins atomdan oluşurken başka bir kat da başka bir cins
atomdan oluşur. Örneğin Silisyum/Germanyum gibi katmanlı
yapılar hep 2B yapılardır. Serbest elektronları tek yönde hareket kabiliyetine sahip olan malzemeler de "lB" (bir boyutlu) yapılar olarak adlandırılır. Nanotel, nanotüp gibi yapılar bu guruba girer. Ayrıca serbest elektronların bulunduğu, ama yapının_ üç boyutla sınırlı olması sebebi ile hareket kabiliyeti olmadığı yapılar da vardır; bunlara da "0B" (sıfır boyutlu) yapılar denir. Nanotop, kuantum nokta, topaklar bu sınıftadır. İlk başta belirli bir elektronik işlevi olamazmış gibi gözükse de, bu tür yapılar kuantum bilgisayarlar da dahil birçok uygulamanın vazgeçilmez bileşenidir
Ebatlar küçüldükçe kuantum özellikler (mikroskobik özellikler) daha belirgin hale gelir. Bunun en önemli sonuçlarından birisi atomların geometrik düzeninin maddenin bazı fiziksel özelliklerini etkilemesidir. Karbondan yapılmış malzemeler bu konuda çok iyi örneklerdir. İşin ilginç tarafı, karbondan başka elementlerden oluşmuş yapıların da boyutu azalınca benzer özellikler göstermesidir. Örneğin, bizmut kristali ile bizmut nanotelini ele alalım. Bizmut kristali makroskobik ebatta yarımetal bir malzemedir, fakat nanotel halinde yarıiletken bir malzeme özelliği göstermektedir. Aynı atomlardan oluştuğu halde farklı geometride birbirinden apayrı davranışa sahip iki farklı malzeme karşımıza çıkmaktadır, üstelik her iki yapıda da atomların birbirlerine bağlanma şekilleri aynıdır. Başka bir örnekte altını ele alalım; altın elementi makroskobik büyüklükte sarı renkli görünürken nanoebatlarda kırmızı renkte görünür. Yani maddenin sırf elektronik özellikleri değil, optik özellikleri de boyutu ile değişir. Bundan şu sonuç çıkartılabilir; malzemelerin nanoölçekteki yapılarını kontrol etmeyi başarmakla birçok özelliği ve dolayısı ile işlevleri kontrol edilebilmektedir.
Nanoteknoloji, atom ve moleküllerin bir araya getirilmesi ile nanometre ölçeklerde işlevli yapıların oluşturulması
şeklinde özetlenebilir.
Bizde de var-mış- çalışmaları/Sevindirici
Nano ölçekteki bir yapıyı tam anlamıyla kavramak için fizik, kimya ve biyoloji temel bilimleri hakkında derin bir anlayışın yanı sıra malzeme, elektronik, makine ve kimya mühendisliği uygulama bilgisi de gerekmektedir. Bu kadar geniş bir yelpazede yer alan farklı bilim dallarının bir araya toplanması ve gerekli işbirliği ancak üniversite içi önemli değişimler ile mümkün olabilir. Bazı derslerin içeriklerinin yeniden gözden geçirilmesi, yeni dersler açılması, hatta yeni programlar geliştirilmesi ve açılması artık kaçınılmaz olmuştur. Bu gelişmeleri vakit kaybetmeden hemen hayata geçirmek gerekir. Nanobilim ve nanoteknoloji sahasında yapılacak araştırma ve geliştirmeleri devamlı kılabilmek için yatırım programlarında bu sahaya öncelik verilmelidir. Bu sahada araştırma ve geliştirme yapacak merkezler kurulması, araştırmacıların yetiştirilmesi programlarının yapılması gerekir. Gelişmiş ülkeler bu konunun önemini ve önceliğini kavramış, gerekli atılımları başlatmışlardır.
Topaklar günlük hayatımızın bir parçasıdır :')
Birçok teknoloji uygulaması topak fiziği ve kimyasına dayanır; fotoğrafçılık (film), sprey, toz metalürjisi, nano mıknatıslar ve üstün iletkenler, vs. Astrofizik uygulamalar da yapılabilir; kozmik tozların oluşumu ve özellikleri topak bilimi ile anlaşılabilir. Topaklar günlük hayatımızın bir parçasıdır ve çevremize önemli katkıları vardır; taşıtların egzoz gazı, endüstride kullanılan killer, renkler (gözlüklerde kullanılan renkli camlar), vs.
Topak diye bir şey var-mış
Topaklar yapıları ve içerdiği atomlar bakımından moleküllerden farklılık gösterirler. Moleküller belli bir yapıya ve atom grubuna sahiptir, değişmez. Ancak topaklar herhangi bir sayıda atomdan oluşabilir, değişik geometrilerde yapılar oluşturabilirler.
Suda çözülebilen karbon topu türevlerinden oluşturulan bir maddenin HIV virüsünün faaliyetlerini sınırladığı tespit edildiğinde karbon nano topların AIDS tedavisinde bile yeri olduğu söylenebilir. Karbon nano toplar hidrojen depolamada ve yüksek enerjili pil yapımında kullanılabilir. Karbon nano topların küre şeklinde ve simetrik yapılarından dolayı, üzerlerinde elektrik yükü homojen olarak dağılır, iki ayrı malzeme arasında sürtünmeyi azaltıcı madde olarak da kullanılabilir. Karbon nano topların muhtelif özellikler için (çeşidi gazlar, nem vs.) algılayıcı yapımında da kullanım alanı vardır. Nano toplardan oluşturulan katkılı kristal yapıların süper iletkenlik özelliği göstermesi nano topların süper iletken malzeme yapımında da önemli bir yeri olduğunu göstermektedir.
Kimya dersini özlemişim :')
Karbon periyodik tabloda mevcut elementler içerisinde 0 (sıfır) boyuttan 3 (üç) boyuta kadar izomerleri olabilen tek ve yegane elementtir. İzomer, aynı atom sayısında farklı şekillere sahip olabilen yapılardır. Karbon üç boyutlu (3B) yarı iletken elmas yapıdan iki boyutlu (2B) yarı metalik grafite, bir boyutlu (1B) iletken ve yarı iletken nanotüplere ve sıfır boyutlu (0B) nanotoplara kadar farklı kararlı yapıları ve birçok ilginç özellikleri olan harikulade ve yegane elementtir.