NANOTEKNOLOJĠ. Prof. Dr. Orhan ARSLAN

Transkript

1 NANOTEKNOLOJĠ Prof. Dr. Orhan ARSLAN

2 Eğitim problemi gören ve çözen zekalar yetiģtirme iģidir. Sektörler (Sanayi, eğitim hizmet ve diğerleri) kendi problemini bilemez ve çözemez. Problemi bulmak, çözümü tasarlamak ve üretmek üniversitenin iģidir.

3 Sanayideki mevcut teknoloji ve ülkedeki eğitim seviyesiyle milletimiz yaģayamaz. Son 3 asırdır dünya bilim ve kültürüne hiçbir katkımız yok 3-4 yılda bir kendisi kadar katlanan bilgi karģısındayız Teknolojiyi üreten adını koyar

4 Teknoloji satın alınabilir olmaktan çıkmıģtır: F16 ların beyinleri bizim kontrolümüzde değildir Bakımlarını bile biz yaptırmıyorlar Yunan dost kuvvet, savaģamayız Ġran düģman kuvvet, savaģmalıyız Dost ve düģmanımızı bile biz belirlemiyoruz

5 Teknolojiyi üretenler canlarının istediği gibi boykot uyguluyor. ABD Ġran a uçak satmıyor. Benzin ihracatını bile engelliyor Bize de, 20 nm altında kesit alabilen cihazları satmıyor Sonuç: Teknolojinizi kendiniz üretmezseniz, üretenlerin keyfine amade köle olacaksınız

6 Ġnsanlar ikiye ayrılacaklar: Teknolojiyi üretenler: Akıllı. Efendi. Teknoloji özürlüler: Geri zekalı. UĢak. UĢaklık da vermeyecekler. Yok edecekler. Nano robotlar her türlü uģaklığı yapacak. Afrika daki 45 Milyon AĠDS hastası (çoğu kadın ve çocuk) nasıl açıklanacak? Hedef: Ġnsansız Afrika. Yedek Yurt hazırla Çin deki 1 milyar akrabasına, niçin var?

7 Bu anlatacaklarım, bilimsel bağımsızlık savaģımızdır. Bilim adamları olayları önceden görenlerdir 5 sene sonra bugünkü teknolojimizin hiçbirini kullanmayacağız. Quarz teknolojisi 70 yıllık ömrünü tamamladı.

8 ġġmdġ SIRADAKĠ BÜYÜK ġey ASLINDA ÇOK KÜÇÜK: NANOTEKNOLOJĠ

9 Bilimin doğası uçuk-kaçıktır. Nanoteknoloji de hayal ötesi bilimler zinciridir.

10

11

12

13 Nanoteknoloji özetle: Atomsal düzeyde mühendisliktir. Bu teknolojide bir etki veya materyalin boyutu 100 nm nin altındadır.

14 Klasik olarak Ģöyle anlatılır: Elmas ile kömürün hammaddesi karbondur. Elmas en sert ve en kıymetli, kömür yumuģak ve değersizdir Ġkisi arasındaki fark atomların diziliģinde Ġnsanoğlu, karbon atomlarını elmastaki gibi dizerse, suni elmas üretebilir Ya da buna benzer her Ģeyi Kısaca insan madde yaratabilir. Altın, petrol, para vb. her Ģeyi. Kıymetli madenlerinizi elmas, altın, gümüģ vb Ģimdiden satın ve afiyetle yiyin

15 Nanometre büyüklüğünde malzeme ve sistemlerin tasarlamak ve hayatın bütün safhalarına uygulamaktır. Yapılmak istenen moleküllere, yeni atom ve moleküller ekleyerek farklı fonksiyonellik kazandırmaktır.

16 NANOTEKNOLOJĠ ÜRETĠM SÜRECĠ Her türlü malzemeyi üretir, Nano yapıları planlar, Nano hesaplar yapar, Aygıt tasarımı yapar, Kısaca: tasarlar ve üretir Çok küçükten en iyi çıkarır

17 Niçin Küçük Daha Ġyidir? Hafif, dayanıklı, hızlı,ucuz Daha fazla enerji verimi Kuantum noktalarında çok fonksiyon 1 g silikada 2000 m2 alan Toz, film, fiber, küre Ģeklinde üretim

18 Nanoteknoloji hangi alanları etkiler? Fen, Sağlık, Mühendislik

19 DOĞADA NANOTEKNOLOJĠ Namib Çölü Böceği Sırtından Laboratuvara:Mükemmel Su Toplama Tekniği Çöl böceğinin sırtındaki su toplama mekanizmasının örneklenmesi. Stenocaranın sırtındaki mükemmel su toplama tekniğinin laboratuvar ortamında oluģturulması

20 Nilüfer çiçeğinin kendi kendini temizleyen yaprakları ve yapraklar üzerindeki nano ve mikro yapılar. Arslanpençesi yaprağı üzerindeki su damlacıkları

21 Lotus yaprağının yüzeyinde bulunan mikron ve nano seviyesindeki çukur ve tepecikli yapılar sayesinde, bitkinin yaprakları kesinlikle ıslanmaz ve kirlenmez. Buğulanmayan banyo aynası ve açık havada durmasına rağmen kendi kendini temizlediği için kirlenmeyen çadır

22 MAVĠ BALĠNA: NORMAL YÜZEY YOSUN VE DENĠZ CANLILARI

23 KATĠL BALĠNA: NANO YÜZEY

24 Toplam yük: 45 kg NANOSAVUNMA YIL 2005 YIL 2020

25 Akıllı üniforma tarafından toplanan bilgiler, komuta merkezine kablosuz hatla gönderiliyor: üç bölgede yaralanma tesbit edildi: üst mide bölgesindeki kanama ciddi

26 NANOTÜPLER Birkaç nanometre çapında karbon atomlarından oluģan ısı iletkenliği çok yüksek olan silindirik yapılar Çelikten 100 kat daha güçlü, 6 kat daha hafif yapılar. Örnek, KurĢun geçirmez kumaģların yapımı

27 NANOTÜPLER II Nanotüplerin içine her türlü kimyasal doldurularak sayısız madde yapılabilir Aktif maddeleri bu tüplerin içine ve dıģında tutarak sonsuz özellikte madde yapılabilir

28 Hidrojen Depolama -Nano Yakıt Hücreleri- Bu Nano yapıda Her titanyum atomuna 4 hidrojen atomu bağlanır %14 oranında H bağlama kapasitesi Hidrojen bağları sıcakta kolayca kopar Çevre dostu otomobil yakıtı

29 MĠKRO MAKĠNELER Vücuda enjekte edilip beyin ameliyatı yapan doktor robotlar.

30 NANOFOTONĠK Nanofotonik: Elektron devreleri yerine ıģığın geçmesidir Nanoyapıların ıģıkla etkileģimini inceleyen bilim dalı Elektronların hareketinin yarı iletken kristallerde kontrol edilmesi GüneĢ Pilleri

31 Kelebeğin kanatlarındaki nanofotonik kristaller Nanofotonik kristal temelli optik entegre devreler

32 IġIK ÇĠPLER Kuarz çiplerin azami hızı belli4,3 mhz Çift,3 veya 4 çekirdek Daha fazla da artmıyor Onun yerine IĢık çipler Çok yüksek hız ġu anda çalıģılıyor

33 NANO YAPILAR ve IġIK ĠLĠġKĠLERĠ Çok hızlı bilgisayarlar, çok hızlı internet, yüksek kapasiteli depolama aygıtları, DVD ler, Dünyada yılda byt bilgi üretiliyor km DVD sütunu, 1 cm3 yeterli

34 NANOMALZEMELER Su ve kir tutmayan yüzeyler Yosun ve deniz hayvanlarının tutunamadığı boyalar ve yüzeyler Ön cam ve yan aynalar için, suyu ve kiri iten çok ince filmler

35 Mercedes: Çizilmeye karģı etkili ve parlak boya Nanofiltreli klima Su itici, kir tutmayan, kolay temizlenen ayna ve camlar Bakteri ve virüsleri öldürür Alerjiye sebep olan mikropları yok eder Eksoz buharını azaltır.

36 Antimikrobiyal Yüzeyler Sistem nasıl çalıģıyor? nano-gümüģ iç yüzey

37 Süperhidrofobik yüzey üzerinde su damlalarıyla birlikte yuvarlanan tozlar

38 NANOELEKTRONĠK Beyin için geliģtirilen incecik silisyum nanoteller, nanoteknoloji ve nörobilim arasında yepyeni etkileģim alanı

39 Tek bir Ģarbon mikrobu bile hissedebilecek nanoaygıtlar

40 KOZMETĠK Kırışıklık önleyici nano kremler

41 Etkisini Kaybetmeyen GüneĢ kremi

42 NANO TIP: Klasik yöntemler artık yetersiz kalmaktadır Nanoteknoloj özellikle tıpta kullanılır

43 Biyolojik robotlar damara verilir ve vücut taranır. Yerinde teģhis ve Tedavi yapılır

44 Kanser hücrelerinde; nanorobotlar Kanserli hücreleri yok diyor. Adrese teslim ilaç Mikrop tutmayacak kaplama ilaç etkisi KiĢiye özel ilaç/tedavi DolaĢım sistemindeki zararlı maddelerin temizlenmesi Nano partiküller Kanserli hücrelerin antikorlarına yapıģarak onları tek tek tespit ediyor Nano robotlar ile hücre onarımı

45 Hasarlı dokulara oksijen sağlanması Nano konteynırlar ile özel ilaç vücudun belli kısmına en hızlı Ģekilde gönderilir Hafif ve uzun ömürlü takma organlar (kalp kapakçığı, kalça protezleri vs) yapımı Tansiyonu ve kalp atıģını ölçen akıllı elbiseler Vücuda ek bir bağıģıklık sistemi de kazandıracak cihazlar Hedef hücrelere saldırı: (grip virüslerine saldırı ve bünye hastalanmadan virüs istilasını durdurma Vücuttaki her bulguyu rapor edip teģhis, önlem ve tedavi.

46 Kolesterol moleküllerini saptayan ve parçalayan cihazlar

47 Nanotıp, devam Menapozda ciltten emilebilen nanoparçacıklı östrojen krem Ağrısız kulak ve diģ tedavisi Robot nano ilaçlar

48 Sinir hücrelerinin kendini onarması Kemik yapıyı güçlendiren nanokristaller (Angstrom Medica firması) Kanamayı durduran nano jöle (Massachusetts Institute of Technology) KuĢ gribine hızlı teģhis (Singapur Biyomühendislik ve Nanoteknoloji Enstitüsü) Kırım Kongo Kanamalı AteĢinde anında teģhis (Gazi Nanotıp Merkezi)

49 NANOTEKSTĠL Antimikrobiyal çorap Kötü kokmaz Mantarları öldürür Ġçerisinde milyonlarca görünmez gümüģ nanoparçacıklar bulundurur Antimikrobiyal etkisini 50 yıkama sonunda bile %99.9 oranında korur Eddie Bauer Ģort: Hızlı kurur, su tutmaz, zararlı UV ıģınlarını geçirmez Termal Çekme ile PC tekstil L. L. Bean pantolon: Kir tutmaz ve kırıģmaz

50

51 - RAKET -Topa düzgün vuran -Hedefe ulaştıran -Yeteri güçte vuran ELBİSE - Klima görevi gören - Sürekli masaj yapan -Topu gören - Fileyi gören GÖZLÜK -istenilen bilgileri Kulağa fısıldar KOL - Akıllı -İyi vuran -Biyo implant takviyeli AYAKKABI - Tam denge sağlar - Hızlı koşar - Kaymaz ÇORAP -Ayağa masaj yapar -- Kan dolaşımını ölçer

52 Madolyonun öbür yüzü Nano-zerreler neden tehlikeli? Akciğerlerde hasar Hücreye zarar veren özgül radikaller Hücre ölümü Kanser oluģturma riski Nano- atomların sinir hücreleri aracılığı ile beyne sızmaları Proteinlerin, nano materyal yüzeye bağlandığında yapısının ve fonksiyonunun değiģmesi

53 Nanoteknolojide iģbirliği ve imkan: ABD de ileri teknoloji Ģirketleri üniversiteler etrafında kümelenmekte ve bu Ģirketler dünya ekonomisine yön vermektedirler. Boston ve çevresinin 15 yıl içerisinde nanoteknoloji tabanlı ürünlerin piyasa değerinin 3 trilyon dolar olması beklenmektedir.

54 DÜNYA DA NANOTEKNOLOJĠYE YATIRIM 2005 yılında toplam (devlet+özel) nanobilim ve nanoteknoloji yatırımları: ~6 milyar USD

55 YA TÜRKĠYE? UNAM: ULUSAL NANOTEKNOLOJİ ARAŞTIRMA MERKEZİ AB DE ULUSAL NANOTEKNOLOJĠ PLANI OLMAYAN 2 ÜLKE VAR: TÜRKĠYE VE MALTA

56 Dünyada Ģimdiye kadar 100 Bin patent alındı. Çin 1 Milyon nanoteknoloji Mühendisi ve Doktoru yetiģirdi. Bütün dünya Ģu anda Çin de. Türkiye hariç. Acele sektörel bazda hemen 10 Bin nanoteknoloji Dr yaptırılmalı. Yarısı Türkiye de, yarısı yurt dıģında.

57 GAZĠ ÜNĠVERSĠTESĠ NANOTEKNOLOJĠ UYGULAMA VE ARAġTIRMA MERKEZĠ kuruldu. GölbaĢı ndaki bu yeri ziyaret ediniz Fen Edebiyat Fakültesindeki Nanofotonik merkezini gördünüz mü? Gazi Eğitim Fakültesi Kimya Eğitimi ABD dan bu konuda bilgi alınız GÜ Eczacılık Fakültesini bu amaçla ziyaret ediniz.

58 NANOTAM ve ĠĢbirliği Yapılan KuruluĢlar ODTÜ Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü MSB Ar-Ge ve Teknoloji KOBRA 1-2 Projeleri ( ) TÜBĠTAK Füze Ġkaz Projesi ( ) Gazi Üniversitesi Fizik Bölümü TÜBĠTAK Füze Ġkaz Projesi ( ) Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Nanomedicine-Nanotıp Hacettepe Üniversitesi Yüksek performanslı nanotransistörler Balıkesir Üniversitesi - GaN temelli ıģık kaynakları Ġstanbul Teknik Üniversitesi - Nanobiyoteknoloji temelli DNA sensörleri

59 ASELSAN Akyurt, KOBRA1 ve KOBRA2 ( ) Macunköy, SSM FUSAM ve Nanotransistör projeleri ( ) Macunköy, TÜBİTAK Füze İkaz Projesi ( ) ARÇELİK Merkez ArGe, Beyaz eşyalar için Nanosensörler Bulaşık Makinası Fabrikası Ar-Ge, Turbidity Sensör Karakterizasyonu DYO Kendini Temizleyen yüzeyler Fotovoltaik boyalar DEMİRDÖKÜM Güneş Pilleri GaInN temelli fotovoltaik detektörler FORD-TOFAŞ Nanokaplamalar Organik LED ler Çizilmeyen boyalar

60 Belirli Nanoteknoloji alanlarındaki devlet yatırımları TÜRKİYE...? Science Citation Index (SCI) tarafından taranan uluslararası dergilerde yılları arasında yayımlanan makalelerin içerisinden, başlığında veya anahtar sözcüklerinde nano* terimi geçen makaleler tabloya dahil edilmiştir.

61 NANOBĠLĠM BĠR HAYAT TARZIDIR Bu Teknolojiyi Kaçırırsak Ne Olur? Cevap: YOK OLURUZ

62 ÜNĠVERSĠTE YAN GELĠP YATMA YERĠ DEĞĠLDĠR 4 VEYA 5 YILINIZI TAM OLARAK DEĞERLENDĠRĠP MĠLLETE OLAN BORCUNUZU ÖDEME YERĠDĠR

63 BU KONFERANSIN KONUSU: SĠZE NE DÜġÜNÜYORSUNUZ, NE YAPIYORSUNUZ DĠYE SORMAKTI. ġġmdġ SORUYORUM:NE DÜġÜNÜYORSUNUZ? FEN DALLARI ĠÇĠN BUNLAR TAMAM DA, SOSYAL DALLAR ĠÇĠN NANO DA NE OLABĠLĠR KĠ? DĠYENLER OLACAKTIR.

64 DÜNYANIN EN ĠYĠ ÖĞRETMENĠ MĠSĠN? DÜNYANIN EN ĠYĠ TARĠHÇĠSĠ MĠSĠN? DÜNYANIN EN ĠYĠ EĞĠTĠMCĠSĠ MĠSĠN? DÜNYANIN EN ĠYĠ DĠLCĠSĠ MĠSĠN? DÜNYANIN EN ĠYĠ SPORCUSU MUSUN? DÜNYANIN EN ĠYĠ MÜZĠSYENĠ MĠSĠN? DÜNYANIN EN ĠYĠ SANATÇISI MISIN? AB, ABD, JAPONYA, RUSYA VE ÇĠN E BU KONULARDA YENĠ TEKLĠFLERĠN VAR MI?

65 ARTIK SONA GELDĠK: Nano düģünce, nano eğitim, nano okul, nano müfredat, nano laboratuarlar, NANO TOPLUM NANO SPOR NANO HUKUK NANO DĠN Kısacası nano dünya bizi beklemekte Yani hayal Kurun Canınız neyi isterse Buyurunuz!

66 Hayal gücü bilgiden daha önemlidir. Albert Einstein

67 CANINIZ NE İSTERSE. HAYDİ HAYAL KURMAYA BAŞLAYIN! 700 nm

68