Nanoteknoloji nedir, nerelerde kullanılır? (Uygulamaları ve örnekleri)

1. Güneş kremi ☀️

Laboratuvarda oluşturulan ve ultra ince parçacıklar halinde öğütülen çinko oksit ve titanyum dioksit, UV ışığını yüksek oranda emdikleri için günlük güneşten korunma eserlerine eklenen sentetik bileşenlerdir. İnorganik nanopartiküller ayrıyeten görünür ışığı tesirli bir biçimde emer ve dağıtır, cilde uygulandığında hafif hissettirmelerini ve şeffaf görünmelerini sağlar.

2. Giysi 👕

Yağmur taneciklerinin rüzgarlığınızdan akıp gitmesi, odanızın bir köşesindeki kirlilerinizin koku yaymaması, nanofiberlere yahut giysiye uyarlanmış nano teknoloji sayesindedir. Kumaşa dokunan yahut yüzeyine püskürtülen silika nanopartiküller, şemsiye altında ve su geçirmez giysiler içinde bizi kuru meblağ.

Genellikle tişörtlerde ve çoraplarda kullanılan gümüş nanoparçacıklar, antimikrobiyal özelliklere sahiptir, kokulu bakterileri öldürür ve daha az sıklıkta yıkama gerektirir. Karışıma bakır eklenmesi, ısıyla temas ettiğinde yahut güneş ışığına maruz kaldığında yiyecekleri ve kiri parçalayan hami bir katman oluşturur. Bakır-silika nanopartiküller, kokuya neden olan molekülleri etkin olarak hedefleyerek, akabinde değiştirerek kimyasal olarak kokuyu giderir. Bir çalışmada, titanyum dioksitin pamuklu kumaşlarda kırışma direncini arttırdığı ortaya çıkmıştır.

3. Mobilya 🛋️

Bir meskeni döşeyen kaplamalar, cilalar, döşemeler, kompozit ve plastik gereçler bazen nanoteknolojik bir dokunuşa sahiptir. Ahşaba uygulandığında nano-gümüş, bakır ve çinkonun doğal olarak biyositler üreterek mobilyaları zararlılardan ve mantarlardan koruduğu biliniyor.

Nanomalzemelerin kullanımı, bakım ve tamir maliyetlerini düşürürken mobilya eserlerinin dayanıklılığını da artırıyor. Güvenlik açısından, döşemeli mobilyalardaki poliüretan köpüklere küçük bir modül karbon nanolif eklenmesi, Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’ndeki araştırmacıların bulduğu klâsik yangın geciktiricilere kıyasla tutuşmayı yaklaşık yüzde 35 oranında azaltabiliyor.

4. Otomobil boyası 🚘

Nano-seramik kaplamalar, bir arabanın şeffaf kaplamasıyla birleşerek suyu, kirleticileri, UV ışınlarını ve kuş pisliklerinden kaynaklanan ürik asidi iten parlak, polimer muhafazalı bir dolgu macunu oluşturur. Daha çok silikon dioksitten yapılırlar lakin silikon karbür yahut grafenden de elde edilebilirler. Tipik olarak, kaplamalar 2 – 5 yıl ortasında dayanabilir fakat piyasadaki daha konsantre karışımlar 10 yıldan fazla dayanabiliyor.

5. Spor ekipmanları 🎾

Nanomalzemeler, üniformalarda tartısı, sürtünmeyi yahut aşınma direncini azaltırken ekipmanın gücünü, sertliğini ve dayanıklılığını artırabiliyor. Bu nedenle golf sopaları ve yarış bisikletleri daha hafiftir. Yüzücülerin ve patencilerin daha süratli kaymasının nedeni de budur. Online nanoteknoloji yayını AZoNano’ya nazaran, spor eserlerinde kullanılan en yaygın nanomalzeme olan karbon nanotüpler, çelikten 6 kat daha hafif, 100 kat daha güçlü ve elmas kadar sert.

Teniste, bu karbon nanotüpler raket çerçevelerini güçlendirmek için koyulur. Bu da oyunculara daha fazla denetim ve güç sağlar. Tenis toplarının içindeki nanokil astarlar, şişen gazları tutan ve sızıntıları önleyen bir bariyer misyonu görerek zıplamayı optimal hale getirir ve daha uzun oyun oynama imkanı verir.

6. İlaç 💊

Target Specification, belli hücreleri ve dokuları aramak için nanopartiküllerin lipozomlar (esas olarak makul bir maksat için tasarlanmış kaplı su damlacıkları) olarak bilinen ilaçlara yahut yapay veziküllere eklendiği bir tekniktir. GlobalData’ya nazaran bu, ilacın hastalıklı yahut kanserli “ilgili hücreleri” direkt tedavi etmesine, sağlıklı hücrelerden de kaçınmasına imkan tanıyor.

7. Yiyecek 🍽

Buzdolabı raflarını ve mutfak dolaplarınızı dolduran aletler, muhtemelen nanoteknoloji içeriyor. Besin Güvenliği Merkezi’ne nazaran, gümüş, titanyum dioksit, silika, kil, altın ve çinko, besin eserlerini nano ölçeğe getirmek için kullanılan en yaygın mühendislik ögeleridir.

Nano-demir, suyu arıtmak, organik kirleticileri parçalamak ve dekontaminasyon sırasında mikrobiyal patojenleri öldürmek için kullanılır. Mayonezin kabarık, kalıcı nemli dokusu, yağlı, yağ damlacıklarının suyu çok doldurduğu ve cepler oluşturduğu nano-emülsiyon ile mümkün olur. Geliştiriciler, yağ moleküllerine su enjekte ederek çeşninin yağ yüzdesini daha da azaltabileceklerine inanıyor. Nestle bu süreci, donmuş reyon eserlerinde eşit çözdürme tecrübesi sağlamak için kullanıyor. Göze hitap etme açısından, yoğurt ve hindistan cevizi parçacıkları, olabildiğince canlı beyaz görünmek için titanyum dioksit kullanılır.

Tat, görünüm ve doku, nanoteknolojinin besin bölümündeki tek uygulaması değil. Nanosensörler ve nano-gümüş üzere antimikrobiyal etkinleştiricilerle donatılan “akıllı” ambalajlar, raf ömrünü uzatmak, besin güvenliğini artırmak, kontamine yahut bozulmuş eserleri belirtmek, ambalaj yırtıklarını onarmak ve hatta besin eserleri ambalajın içindeyken koruyucuları açığa çıkarmak için üretiliyor.

1️⃣ Amerika

Amerika, nanoteknolojinin gelişimine yatırım yapma ve geliştirme konusunda uzun bir geçmişe sahip. ABD, son derece gelişmiş araştırma ve geliştirme altyapısı, büyük ve yenilikçi özel kesim ve akademi, sanayi, hükümet ortasında güçlü işbirliği dahil olmak üzere, bu alanda bir dizi kıymetli güce sahip. ABD hükümeti, 2001 yılında birden fazla federal kurum ortasında nanoteknoloji araştırma ve geliştirmeyi koordine etmek ve finanse etmek için kurulan Ulusal Nanoteknoloji Teşebbüsü (NNI) üzere teşebbüsler aracılığıyla nanoteknolojinin gelişimini desteklemede kıymetli bir rol oynadı.

Amerika, teknolojinin öbür birçok alanında olduğu üzere, global sorumluluğu yönetiyor ve nanoteknoloji alanındaki gelecekteki gelişmelerin kilit itici gücü olacak.

2️⃣ Japonya

Nanomalzemeler, nanoelektronik ve nanofotonik üzere alanlara odaklanan, nanoteknoloji alanında güçlü bir varlığa sahip olan Canon da dahil olmak üzere, nanoteknoloji alanında faaliyet gösteren bir dizi Japon şirketi var. Araba üreticisi Toyota ayrıyeten nanoteknolojiye, bilhassa de gelişmiş materyallerin ve güç tasarruflu teknolojilerin geliştirilmesine kıymetli yatırımlar yaptı. Alanında öteki önde gelen Japon şirketleri ortasında Hitachi, Toshiba, NEC ve Fujitsu bulunmakta.

3️⃣ Güney Kore

Güney Kore’de nanoteknoloji araştırmalarıyla etkin olarak ilgilenen bir dizi üst seviye üniversite ve araştırma enstitüsü var. Güney Kore, bu alanda akademi, sanayi ve hükümet ortasında güçlü bir işbirliği geçmişine sahip. Güney Kore hükümetinin ayrıyeten Ulusal Nanoteknoloji Ar-Ge Programı ve Ulusal Nanoteknoloji Uyum Merkezi gibi teşebbüsler aracılığıyla nanoteknolojinin geliştirilmesine büyük yatırımlar yaptığı biliniyor. Güney Kore, global nanoteknoloji topluluğunda kıymetli bir oyuncu.

4️⃣ İngiltere

İngiltere, nanoteknoloji alanında öncü araştırmalar yürüten bir dizi üniversite ve araştırma enstitüsüyle birlikte güçlü bir araştırma ve geliştirme temeline sahip. İngiltere hükümeti ayrıyeten Nanoteknoloji Bilgi Transfer Ağı (NanoKTN) ve Ulusal Nanoteknoloji Merkezi (NNC) üzere teşebbüsler aracılığıyla nanoteknolojinin geliştirilmesine yatırım yaptı.

İngiltere, nanomalzemeler, nanoelektronik ve nanotıp üzere alanlarda uzmanlık da dahil olmak üzere nanoteknolojide bir dizi değerli güce sahip. İngiltere, bu alanlarda bir dizi önde gelen şirkete mesken sahipliği yapmakta ve sanayi, akademi ve başka araştırma kurumlarıyla da güçlü işbirliği içerisinde.

5️⃣ Fransa

Fransa’da nanoteknoloji alanında araştırma ve geliştirmeyi koordine etmeyi ve teşvik etmeyi amaçlayan ulusal bir araştırma programı olan Ulusal Nanoteknoloji Planı (PNANO) da dahil olmak üzere, nanoteknolojinin gelişimini desteklemek için bir dizi teşebbüs ve program oluşturmuştur. Fransız Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi (CNRS), ülkedeki nanoteknoloji araştırma ve geliştirme projelerine fon sağlayan bir devlet kurumudur.