Nanoteknoloji Nedir? Nerelerde Kullanılır?

Nanoteknoloji Nedir? Nerelerde Kullanılır?

Nanoteknoloji, yaklaşık 1 ila 100 nanometre olan nano ölçekteki bilim, mühendislik ve teknolojidir.

Nanobilim ve nanoteknoloji son derece küçük şeylerin çalışması ve uygulamasıdır ve kimya, biyoloji, fizik, malzeme bilimi ve mühendislik gibi diğer tüm bilim alanlarında kullanılabilir.

Nanoteknoloji ve nanoteknolojinin arkasındaki fikirler ve kavramlar fizikçi Richard Feynman tarafından 29 Aralık 1959'da California Institute of Technology'de (CalTech) Amerikan Fizik Topluluğu toplantısında, “Altta Çok Oda Var” başlıklı bir konuşma ile başladı. dönem nanoteknoloji kullanılmıştır. Konuşmasında Feynman, bilim adamlarının bireysel atomları ve molekülleri manipüle edip kontrol edebildiği bir süreci tanımladı. On yıl sonra, ultra-aşamalı işleme araştırmalarında, Profesör Norio Taniguchi, nanoteknoloji terimini belirledi. Modern nanoteknolojinin başladığı bireysel atomları "görebilecek" bir tarama tüneli mikroskobu geliştirilmesiyle 1981 yılına kadar değildi.

Nanoteknolojinin ne kadar küçük olduğunu hayal etmek çok zor. Bir nanometre, bir metrenin milyarda biri veya 10-9 metredir. İşte birkaç örnek:

Bir inçte 25.400.000 nanometre var
Bir gazete kağıdı yaklaşık 100.000 nanometre kalınlığındadır
Karşılaştırmalı bir ölçekte, eğer bir nanometre nanometre ise, o zaman bir metre Dünya'nın büyüklüğü olurdu.
Nanoscience ve nanoteknoloji, bireysel atomları ve molekülleri görme ve kontrol etme yeteneğini içerir. Dünyadaki her şey atomlardan oluşur - yediğimiz yiyecekler, giydiğimiz kıyafetler, içinde yaşadığımız binalar ve evler ve kendi bedenlerimiz.

Ama bir atom kadar küçük bir şey, çıplak gözle görmek imkansızdır. Aslında, genellikle lise fen derslerinde kullanılan mikroskoplarla görmek imkansızdır. Nano ölçekteki şeyleri görmek için gereken mikroskoplar yaklaşık 30 yıl önce nispeten yeni bir şekilde icat edildi.

Bilim adamları tarama tüneli mikroskobu (STM) ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) gibi doğru araçlara sahip olduklarında nanoteknoloji çağı doğdu.

Modern nanobilim ve nanoteknoloji oldukça yeni olmasına rağmen, nano ölçekli malzemeler yüzyıllardır kullanılmıştır. Alternatif boyutlu altın ve gümüş parçacıklar yüzlerce yıl önce ortaçağ kiliselerinin vitray pencerelerinde renkler yarattı. O zamanlar sanatçılar, bu güzel sanat eserini yaratmak için kullandıkları sürecin aslında, üzerinde çalıştıkları materyallerin kompozisyonunda değişikliklere yol açtığını bilmiyorlardı.

Günümüzün bilim adamları ve mühendisleri, nano boyutta daha yüksek mukavemet, daha hafif ağırlık, artan ışık spektrumu kontrolü ve daha büyük kimyasal karşıtlık gibi gelişmiş özelliklerinden yararlanarak büyük ölçekli muadillerine göre çok çeşitli malzemeler üretiyorlar.

Nanoteknoloji Kullanım Alanları?

tıp
Araştırmacılar, vücudunuzdaki hastalıklı hücrelere doğrudan ilaç gönderebilen moleküllerin büyüklüğüne göre özelleştirilmiş nanopartiküller geliştiriyorlar. Mükemmelleştirildiğinde, bu yöntem kemoterapinin hastanın sağlıklı hücrelerine yaptığı gibi hasar tedavisini büyük ölçüde azaltmalıdır.

Elektronik
Nanoteknoloji, ağırlıklarını ve güç tüketimini azaltırken elektronik cihazların yeteneklerini nasıl arttıracağımıza dair bazı cevapları tutar.

Gıda
Nanoteknoloji, gıda biliminin gıdaların nasıl paketlendiğine nasıl yetiştirildiğine dair çeşitli yönlerini etkiliyor. Şirketler sadece gıdaların tadıyla değil, aynı zamanda gıda güvenliğinde ve gıdaların sağladıkları sağlık faydalarında da fark yaratacak nanomalzemeler geliştiriyorlar.

Yakıt hücreleri
Nanoteknoloji, yakıt hücrelerinde kullanılan katalizörlerin maliyetini, metanol gibi yakıtlardan hidrojen iyonları üretmek ve hidrojen iyonlarını oksijen gibi diğer gazlardan ayırmak için yakıt hücrelerinde kullanılan membranların etkinliğini arttırmak için kullanılmaktadır.

Güneş hücreleri
Şirketler, geleneksel güneş pillerine göre önemli ölçüde daha düşük maliyetle üretilebilen nanotek güneş pilleri geliştirdiler.

Piller
Şirketler şu anda nanomateryaller kullanarak piller geliştiriyorlar. Böyle bir batarya on yıllardır rafta oturduktan sonra yeni kadar iyi olacaktır. Başka bir batarya, geleneksel bataryalardan önemli ölçüde daha hızlı şarj edilebilir.

uzay
Nanoteknoloji uzay-uçuşunun daha pratik hale getirilmesinde anahtarı tutabilir. Nanomalzemelerdeki gelişmeler, hafif uzay aracı ve uzay asansörü için bir kabloyu mümkün kılar. Gerekli olan roket yakıtı miktarını önemli ölçüde azaltarak, bu ilerlemeler yörüngeye ulaşma ve uzayda seyahat etme maliyetini düşürebilir.

Yakıtlar
Nanoteknoloji, dizel ve benzin gibi fosil yakıtların eksikliğini düşük dereceli hammaddeden ekonomik olarak üreterek, motorların kilometrelerinde artış sağlayarak ve normal hammaddelerin yakıt üretimini daha verimli hale getirerek çözebilir.

Daha İyi Hava Kalitesi
Nanoteknoloji, otomobillerden veya endüstriyel tesislerden kaçan buharları zararsız gazlara dönüştürmek için kullanılan katalizörlerin performansını artırabilir. Bunun nedeni, nanopartiküllerden yapılan katalizörlerin, reaksiyona giren kimyasallarla daha büyük parçacıklardan yapılan katalizörlerden daha büyük bir yüzey alanına sahip olmalarıdır. Daha geniş yüzey alanı, katalizör ile aynı anda daha fazla kimyasalın etkileşime girmesine izin verir, bu da katalizörü daha etkili hale getirir.

Temiz Su
Nanoteknoloji su kalitesinde çok farklı üç problemin çözümü için kullanılmaktadır. Bir zorluk, yer altı sularından TCE adı verilen bir temizleme çözücüsü gibi endüstriyel atıkların giderilmesidir. Nanoparçacıklar, kirletici kimyasalın zararsız hale gelmesi için kimyasal bir reaksiyona dönüştürülmesinde kullanılabilir. Çalışmalar, bu yöntemin, yeraltı göletlerinde dağılmış kontaminasyonlara ve çok daha düşük bir maliyetle, suyu arıtmak için zeminden dışarı pompalamayı gerektiren yöntemlerden daha başarılı bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir.

Kimyasal Sensörler
Nanoteknoloji, sensörlerin çok az miktarda kimyasal buharı tespit etmesini sağlayabilir. Nanoteknoloji tabanlı sensörlerde karbon nanotüpler, çinko oksit nanoteller veya paladyum nanopartiküller gibi çeşitli tespit edici elemanlar kullanılabilir. Nanotüplerin, nanotellerin veya nanopartiküllerin küçük boyutu nedeniyle, birkaç gaz molekülü, algılama elemanlarının elektriksel özelliklerini değiştirmek için yeterlidir. Bu, çok düşük bir kimyasal buhar konsantrasyonunun saptanmasına izin verir.

Spor malzemeleri
Bir tenis ya da golf hayranıysanız, spor ürünlerinin bile nano alemde dolaştığını duymaktan memnun olacaksınız. Spor sahasındaki mevcut nanoteknoloji uygulamaları, tenis raketlerinin gücünü arttırmak, kulüp şaft malzemelerindeki kusurları doldurmak ve tenis toplarından hava sızıntısı oranını azaltmaktır.

Kumaş
Nano boyutlu parçacıklar veya fiberlerle kompozit kumaş yapmak, daha önce olduğu gibi, ağırlık, kalınlık veya sertlikte önemli bir artış olmadan, kumaş özelliklerinin iyileştirilmesine olanak sağlar.

Hiç yorum yok