‘Nanoteknoloji’de ilk konseptin kullanılması (fakat ismin kullanımı daha erkendir) ‘There’s Plenty of Room at the Bottom’’ (Aşağıda Daha Çok Yer Var), Caltech’te Aralık 1959 Amerikan Fizik Topluluğu’nda , söz alan fizikçi, Richard Feynman tarafından gerçekleşmiştir. Feynman, her bir atomu ve molekülü ayrı ayrı işlemeye imkan veren, kusursuz bir cihaz takımıyla yapan ve bu oran dahilinde daha küçük alanda iş gören, ihtiyaç duyulan boyutta aşağıya inebilen ilerlemeyi tanımlamıştır. Bu esnada, çeşitli fiziksel fenomenlerin manyetizma değişimlerinden, ölçeklendirme konusu ortaya çıkaracağını da not etmiştir. Bu sayede yerçekimi kuvvetinin önemi azalacak, yüzey gerilimi ve Van der Waals kuvveti daha önemli hale gelecekti. Bu temel fikir akla yatkın görünmüştür. Burada Richard Feynman için bir parantez açmak gereklidir. Ünlü fizikçi, tıpkı bu toplantıda olduğu gibi diğer toplantı ve seminelerinde öngörüleri ve bilimi sevdirme çabalarıyla diğer bilim insanları tarafından tanınmıştır. 1959 yılında yaptığı bu konuşması nanobilim ve nanoteknolojinin başlangıcı kabul edilmektedir. 1965 yılında Kuantum elektrodinamiği alanında yaptığı çalışmalarla Nobel Fizik Ödülü alan Richard Feynman’ın nanoteknolojinin başlagıcı kabul edilen konuşmasında öngördükleri:
– 24 ciltlik Britannica ansiklopedisini bir toplu iğne başına neden yazmayalım?
– Küçük ölçekte bilgi
– Daha iyi elektron mikroskobu
– Fevkalade biyolojik yapılar
– Bilgisayarları minyatürleşme
– Buharlaştırma yolu ile minyatürleşme
– Sürtünme sorunları
– Yüzlerce minik el
– Atomları yeniden organize etme
– Küçük bir dünyada atomlar
‘Nanoteknoloji’ terimi Tokyo Science Üniversitesin’den Profesör Norio Taniguchi tarafından 1974 yılında yayınlanan yazısında şu şekilde tanımlanmıştır: ‘Nanoteknoloji’ temelde, maddelerin bir atom ya da bir molekül tarafından ayrılması, birleştirilmesi ve bozulması yöntemi anlamına gelmektedir. 1980’lerde bu tanımın temeli, Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology, Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation, kitapları ve konuşmalarında nanoboyut fenomeninde teknolojik cihazların önemi, Dr.K Eric Drexler tarafından daha da derinleştirilmiştir. Bu sayede terim gerçek değerini görmeye başlamıştır. Nanoteknoloji ve nanobilim 1980’lerin ilk yıllarında iki büyük gelişimle yoluna başlamış; kümelenmiş bilim ve Tarama Tünelleme Mikroskobunun (TTM) keşfi. Bu gelişme 1986’da fullerenler ve 1991 yılında karbon nanotüplerin keşfine yol açmıştır. Diğer bir gelişme ise, yarı-iletken nanokristallerin hazırlık ve sentezi çalışmaları; bu da, hızla artan bir dizi kuantum noktaları metal oksit nanopartiküllere öncülük etmesidir. Atomik kuvvet mikroskobu TTM’den 6 yıl sonra bulunmuştur. 2001 yılında ise nanolaserin yapılması önemli gelişmedir.
Kronolojik Gelişim:
1959: Richard Feynman nanobilim ve nanoteknoloji için başlangıç sayılabilecek konuşmasını yaptı.
1974: Aviram ve Seiden ilk moleküler elektronik aygıt için patent aldı.
1981: G.K. Binnig ve H. Rohrer atomları tek tek görüntüleyebilmek için STM’yi icat ettiler.
1985: R. Curl Jr., H. Kroto, R. Smalley Karbon 60’ı keşfettiler.
1986: G.K. Binnig, C.F. Quate, C. Gerber AFM’yi icat etiler.
1986: K.E. Drexler “Engines of Creation” kitabını yayınladı.
1987: İletkenliğin kuantum özelliği ilk defa gözlendi.
1987: T.A. Fulton ve G.J. Dolan ilk defa tek elektron transistörü yaptı.
1988: W. De Grado ve ekibi ilk defa suni protein yaptılar.
1989: IBM’de 35 Xe atomundan IBM yazısı yazıldı.
1991: Iijima çok duvarlı karbon nanotüpleri keşfetti.
1993: Iijima ve Bethune tek duvarlı karbon nanotüpleri keşfetti.
1993: ABD Rice Üniversitesi’nde ilk “nanoteknoloji” laboratuvarı kuruldu.
1997: N. Seeman ilk defa DNA molekülü kullanarak nanomekanik aygıt yaptı.
1997: İlk defa nanotüp kullanarak elektrik akımı ölçüldü.
1998: C. Dekker ve ekibi TUBEFET yaptı.
1999: M. Reed ve J.M. Tour ilk defa tek organik molekül ile elektronik anahtar yaptı.
2000: ABD’de ilk defa nanoteknoloji araştırmaları için 422 Milyon $ kaynak ayrıldı.
2001: İlk defa nanotüplerden transistör ve mantık devreleri yapıldı.
2001: ZnO nanotel laseri yapıldı.
2002: Süperörgü nanoteller yapıldı.
2005: İlk dört tekerlekli nano araba modeli hareket ettirildi.
2008 ve sonrası
Tel-Aviv Üniversitesi’nde Teknoloji için Disiplinlerarası Analiz ve Tahmin Etme Merkezi (ICTAF) tarafından nanobiyoteknolojinin gelişmesi hakkında hazırlanan raporun sonuçları aşağıdaki gibidir.
2008: Hücre içi analizler için nanoajanlar yapılacak
2013: Hücre içi manipülasyon için nanoaraçlar yapılacak
2015: Yapay sistemlerin kendi kendini onarabilmesi
2018: İnsan organlarının iç yapılanmasının tanımlanması
2021: Vücudun içinde nanomakineler
Ekonomistler nano teknolojinin yeni bir sanayi ve bilgi devrimi olarak 21. yüzyıla damgasını vuracağına inanıyorlar. Yakın bir gelecekte bir ülkenin nano teknolojideki seviyesi o ülkenin gücünün bir göstergesi olabilecek. Nano teknolojinin öncelikle malzeme ve biyo teknoloji alanlarında gelişeceği, ancak 10-15 yıl sonra elektronik ve spintronikde, özellikle moleküler elektronikte ağırlığını hissettireceği beklenmektedir.
Nano malzemelerin olağanüstü özellikleri hemen hemen her alanda; savunma sanayinde, tekstilde, otomotiv sanayinde, inşaatta, elektronikte, yeni tedavi yöntemlerinde ve ilaç sanayinde devrim yaratacaktır. Sürtünmesiz yüzeyler sayesinde taşıtlarda motor yağı değiştirme sorunu ortadan kalkabilecek, kir tutmayan kumaşlar belki çamaşır makinalarına olan talebi azaltacak. Binalardaki betonarme kolonların kesitleri belki küçülüp elastik özellikler kazanabilecek; bu sayede depremler binalarımıza daha az tahribat yapabilecek.
Nanobilim ve Nanoteknolojinin Ticari Boyutu
Nano bilim ve nano teknoloji araştırmaları için gelişmiş ülkelerde kamu sektörü 2006 yılında yaklaşık 6 milyar ABD Doları yatırım yapmıştır. Son yıllarda ABD, Japonya, AB Ülkeleri, Kore. israil, Güney Afrika Birliği, Kanada gibi ülkelerde her biri 100 milyon Doların üzerinde harcama yapılarak çok sayıda Ulusal Araştırma Merkezleri veya Enstitüleri kurulmuştur. Yalnız başına ABD’de kamu kaynakları ile Stanford, Harvard, Cornell gibi tanınmış 1 3 üniversitede ve Argonne, OIMRL, Lawrence-Berkeley, Sandia, Brookhaven Ulusal Merkezlerde dev Nanoteknoloji Araştırma Laboraluvarları kurulmuştur. Nanoteknolojiye bu kadar yatırım yapan ABD’de 2015’lerde nanoteknoloji ürünlerinin satışlarının 3 trilyon Dolara erişmesi beklenmektedir. Daha 2004 yılında nanoteknoloji kullanan ürünlerin pazar payının 13 milyar dolara erişmiş olduğu bilinmektedir. İran’da Sharif Üniversitesinde 2005 yılında kurulan Ulusal Nanobilim ve Nanoteknoloji Enstitüsünde disiplinler arası doktora programı ile birlikte bilimsel araştırmalar da yürütülmektedir. Çeşitli konularda elliye yakın nanoteknoloji şirketinin kurulduğu israil’de hükümet nanoteknolojiye yapacağı desteği 230 milyon Dolara çıkarmıştır. Bu teknoloji devriminde yer almak ve gelişen pazardan pay kapmak için ülkeler adeta birbirleri ile yarışmaktadır.
*Bu yazı içerisinde bazı kaynaklardan alıntılar mevcuttur.*
Kaynaklar:
Nanobilim ve Nanoteknoloji, Şakir ERKOÇ,ODTÜ Toplum ve Bilim Merkezi
http://tr.wikipedia.org/wiki/Nanoteknoloji
http://www.nanotechbuzz.com/50226711/a_timeline_for_nanotechnology_developments.php
