NANOTEKNOLOJİ NEDİR tarhçesi

NANOTEKNOLOJİ
NEDİR?
NANOTEKNOLOJİNİN TARİHÇESİ
29 Aralık 1959'da Amerikan Fizik
Cemiyetinde Richard Feynman'ın "Aşağıda
Daha Çok Yer Var" adlı konuşmasında
nanoteknolojide yapılabilen olaylara
değinmesi, nanoteknolojinin başlangıcı kabul
ediliyor. Feynman atomları ve molekülleri çok
hassas aletlerle manipüle ederek, çok küçük
boyutlarda operasyon yapılabilabileceğini
anlatıyordu. Tabi o zamanlar tarif edilen bu
sürecin ismi henüz nanoteknoloji değildi.
Feynman küçük boyutlarda yerçekimi gibi
kanunlarının öneminin azalacağına, Van der
Waals gibi mikro düzeydeki zayıf kuvvetlerin
daha önemli hale geleceğini söylüyordu.
Ünlü fizikçi, tıpkı bu toplantıda olduğu gibi diğer
toplantı ve seminerlerinde öngörüleri ve bilimi
sevdirme çabalarıyla diğer bilim insanları
tarafından tanınmıştır.
 1959 yılında yaptığı bu konuşması nanobilim ve
nanoteknolojinin başlangıcı kabul edilmektedir.
 1965 yılında Richard Feynman Kuantum
elektrodinamiği alanında yaptığı çalışmalarla
Nobel Fizik Ödülü almıştır.
 Richard Feynman konuşmasındaki
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

Richard Feyman konuşmasının sonunda
dinleyicilere iki soru sormuştur bunları bulana
1000$ ödül vereceğini söyler.
 Bunlardan ilki nanomotor yapılabilir mi?
 İkinci ise 24 ciltlik Britannica ansiklopedisi bir
çivinin üstüne yazılabilir mi?

İlk soru nanomotor yapımı 1960 çözüldü ve
Feyman buna şaşırmış.
 İngiliz elektrik mühendisi olan William 13
parçadan oluşan kenar uzunluğu 1/64 inch
(0.3 mm) olan küp şeklindeki bir motor yaparak
ilk ödülü aldı.
 İkinci soru ise 1985 yılında Standford
Üniversitesi mezunu Tom Newman tarafından
çözüldü.
 Çivinin tepesine elektron demeti ile Charles
Dickens'in İki Şehrin Hikayesi adlı eserini yazdı
ve ikinci 1000$ lık ödülü aldı.

1974 YILINDA NANOTEKNOLOJİ
Nanoteknoloji terimi ilk kez 1974 Norio Taniguchi
tarafından "Temel Nano-Teknoloji Konseptleri"
adlı makalede dile getirildi. Nanoteknolojiyi şöyle
tanımlıyordu Norio Taniguchi: "Atom ya da
molekül ayırma, birleştirme, bozma sürecine
nanoteknoloji denir".
 Aviram ve Seiden ilk moleküler elektronik aygıt
için patent aldı.

1980’ LERDE NANOTEKNOLOJI

K. Eric Drexler 1980'lerde molekülleri detaylı bir
şekilde inceledi. "Yaratma fabrikaları:
Nanoteknoloji devri" (1986) (aynı zamanda ilk
nanoteknoloji kitabıdır) , "Nanosistemler:
Moleküler Makinalar, İmalat ve Hesaplama" (ilk
nanoteknoloji okul kitabı) adlı kitapları ile ortaya
attığı düşünceler "moleküler üretim" olarak
biliniyor.1981'de Drexler ilk nanoteknoloji
makalesini yayınladı.
•Gene 1981'de STM (Taramalı Tünelleme
Mikroskobu) Gerd Binnig ve Gerhard Rohrer
tarafından üretildi. Bu mikroskop atomların
yerlerini değiştirebiliyor. Buluşlarından
dolayı 4 yıl sonra Nobel ödülü aldılar.
•1985'de Robert Curl, Harold Kroto ve
Richard Smalley fulleren sınıfından olan
buckyball'u buldu. (Bu molekül bir futbol
topunu andırdığı için böyle
isimlendirilmiştir.) Bu 3 bilim adamı da
1996 yılında Kimya Dalında Nobel
ödülünü aldı.
•1986'da Binnig, Quate ve Gerber atomik kuvvet
mikroskobunu(AFM) buldular. K.E. Drexler “Engines of
Creation” kitabını yayınladı.
TARAMALI TÜNELLEME MİKROSKOPU
(SCANNING TUNNELING MICROSCOPE)
Bu mikroskop genellikle
bir yüzeyin karakteristiği
öğrenmek istenildiğinde
kullanılır
Yüzeydeki atomların
yerlerini değiştirmede
kullanılır.
Bir bölgenin elektronik
durumu hakkında bilgi
toplanır.
Metal yüzeylerin 2
boyutlu görüntülerini
oluşturmakta kullanılır.
Yüzey pürüzsüzlüğünü
ölçmede kullanılır.
Yüzeydeki bozuklukları
bulmada kullanılır
ATOMİK KUVVET MİKROSKOPU
(ATOMIC FORCE MICROSCOPE)
Çalışma Prensibi
Sivri uç (manivela) yüzeyi tarar ve yüzey ile
arasındaki kuvvet ölçülür.
Taramalı Tünelleme Mikroskopları'nda (TTM)
tünelleme akımı sayesinde görüntüler
oluşturuluyordu. Atomik Kuvvet
Mikroskobu'nda ise tünelleme akımının yerini
atomik kuvvet alıyor.
Atomik kuvveti ise manivelanın ucundaki
atom ile yüzeydeki atom arasındaki kuvvet
şeklinde tanımlayabiliriz. Mikroskobun iki
modu var: itici, çekici.
1987’lerde iletkenliğin kuantum özelliği ilk defa
gözlendi. T.A. Fulton ve G.J. Dolan ilk defa tek
elektron transistörü yaptı.
 1988’de W. De Grado ve ekibi ilk defa suni
protein yaptılar.
 1989'da IBM bilim adamı Don Eigler nikel yüzeye
ksenon atomları ile IBM yazısını yazdı.

1990’LARDA NANOTEKNOLOJI
1991’de Iijima çok duvarlı karbon nanotüpleri
keşfetti.
 1993’de Iijima ve Bethune tek duvarlı karbon
nanotüpleri keşfetti.ABD Rice Üniversitesi’nde
ilk “nanoteknoloji” laboratuvarı kuruldu.
 1997’de N. Seeman ilk defa DNA molekülü
kullanarak nanomekanik aygıt yaptı. İlk defa
nanotüp kullanarak elektrik akımı ölçüldü.
 1998’ de C. Dekker ve ekibi TUBEFET yaptı.
 1999’da M. Reed ve J.M. Tour ilk defa tek
organik molekül ile elektronik anahtar yaptı.

2000’LERDE NANOTEKNOLOJI
2000’lerde ABD’de ilk defa nanoteknoloji
araştırmaları için 422 Milyon $ kaynak ayrıldı.
 2001’lerde ilk defa nanotüplerden transistör ve
mantık devreleri yapıldı. ZnO nanotel laseri
yapıldı.
 2002’de süperörgü nanoteller yapıldı.
 2005’de İlk dört tekerlekli nano araba modeli
hareket ettirildi.

2000’LERDE NANOTEKNOLOJI
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’ de Hücre içi analizler için nanoajanlar
yapılacak
 2013’de Hücre içi manipülasyon için
nanoaraçlar yapılacak

2000’LERDE NANOTEKNOLOJI
2015: Yapay sistemlerin kendi kendini
onarabilmesi
 2018: İnsan organlarının iç yapılanmasının
tanımlanması
 2021: Vücudun içinde nanomakineler

NANOTEKNOLOJİDE TÜRKİYE’NİN
MÜKEMMELLİYET MERKEZİ:UNAM
İlerlemiş ülkelerde 1990’lı yıllarda başlayan nanoteknoloji
akımına ülkemiz uzunca bir süre seyirci kalmıştır.Yıllar ilerleyip
ileri teknoloji ülkelerinin konuya yaptıkları yatırımlar katlanıp,uzun
dönem planları ortaya çıkınca nanoteknolojinin yaklaşmakta olan
yeni bir teknoloji devrimi olduğu anlaşıldı.Son yıllarda
nanoteknoloji konusunda hızlı gelişmeler karşısında T.C. Devlet
Planlama Teşkilatı Müsteşarlığı Bilkent Üniversitesi’nden sunulan
UNAM Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi projesi aracılığıyla
ulusal nitelikte bir nanoteknoloji merkezi kurulması için destek
sağladı.UNAM sanayi ürünlerimizin katma değerini yükseltip dış
pazarda rekabet gücü kazanması için kamu,özel sektör ve diğer
üniversitelerle birlikte nanoteknoloji geliştirmeyi ve bu yeni
teknolojileri uygulamayı hedeflemektedir.
MURAT ÖKSÜZ
232054 3/A (İ.Ö)