Nedir Son Makaleler

NANOTEKNOLOJİ

Tarafından yazılmıştır admin

Ünlü fizikçi Richard Feynman, 1950’li yılların sonlarında bir inçin 64’te birinden (cm’nin yaklaşık 25’te biri) daha küçük, çalışır bir motor yapana 1000 dolar ödül vadederken, herhalde kısa süre sonra William McLellan adlı gencin cımbız ve mikroskop kullanarak istenen küçüklükte bir motoru yapıp parayı götüreceğini hesaplamamıştı. Bugün California Teknoloji Enstitüsü’nde sergilenen mini motor tabii ki artık çalışmıyor. Ancak, dünyanın her yerinde, çok daha küçük makineler üretmek için yoğun çabalar harcanıyor. Bu makinelerin bazılarını yapabilmek için, McLellan’ın yaptığı gibi mikroskop gerekebilir. Bazılarıysa akıl almaz küçüklükte tasarlandıklarından, bunları görebilmek, optik mikroskopların bile erimi dışında. Bunların yapımında kullanılacak “cımbızlar” bile, öyle bildiklerimizden, tanıdıklarımızdan değil.

Büyüklük, küçüklük, göreli kavramlar. Elbette sonsuza kadar bölebileceğimiz matematik büyüklükler olduğunu biliyoruz. Maddeyi oluşturan temel yapıtaşlarının da çok küçük parçacıklar olması gerektiğini mantığımızla çıkarıyoruz. Ancak iş algılamaya gelince işler biraz çatallaşıyor. Bu iş için duyularımıza başvurmak zorundayız. Algılarımız, duyularımızsa, kendi bedenimize, bu bedenin yeteneklerine ayarlı. Başlangıçta uzaklıkları karışla, ayak boyuyla, adım hesabıyla, ya da kulaçla tanımlamışız. Sonra matematik imdada yetişmiş, işlerimizi kolaylaştıran mantıksal, standart ölçülere kavuşmuşuz. Hareket yeteneğimiz geliştikçe daha büyük uzaklıklar referans çerçevemize girmiş. Önce kilometreyle tanışmışız. Sonra çok daha büyük ölçülerle. Ama bu görece kolay. Gerçi evrenin uçsuz bucaklığı, algı çerçevemizi zorluyor; ama ister yayan gidelim, ister otomobille ya da uçakla, bir türlü sonuna varamadığımız bir ufuk olduğunu görüyoruz. Rotayı tersine çevirdiğimizdeyse, gidebileceğimiz yol çok daha kısa. Küçük bir cismi anlatmak için çoğumuz hala farkında olmadan parmağımızı gösteririz. Cisimler biraz daha küçülünce hem algılamakta, hem de tarif etmekte zorlanırız. Çünkü tarif etmeye alışık olduğumuz en küçük boyut bir milimetre, hadi olsun olsun bir toz zerreciğinin boyutları kadardır. Teknoloji deyince, her türlü soyutlama, kavramsallaştırma da devre dışı kaldığı, tümüyle duyularımız ön plana çıktığı için iş daha da zorlaşıyor. Çok değil, 30-40 yıl önce ileri Batı teknolojisinin gurur kaynağı, cebe sığacak boyutlarda, Japon malı bir transistörlü radyodan başka bir şey değildi. Bugünse biz sade vatandaşlar için, resimlerde gördüğümüz, parmak ucunda bir pul gibi duran bir bilgisayar mikroişlemcisi, minyatürleşme sürecinin en uç noktası.

Bu zihinsel sınırı aştığımızda bizi gri bir alan bekliyor. Önünde de bir kapı. Üzerinde yazılı olan şu: “Duyularınızı burada bırakın!” Nedeni basit; normal dünyamıza ayarlanmış gözlerimizle, ya da herhangi bir başka bir duyuyla burada bir şeyler algılamamız olanaksız. Bir toz zerreciği bile bu nanoteknoloji dünyasına sığamayacak kadar dev bir yapı. Duyularımız bir tarafa, soyutlama yeteneğimiz, hatta matematiğimiz bile zorlanmaya başlıyor. Söz konusu olan metrenin milyarda biri mertebesinde yapılar. Bir başka tanımla, alıştığımız, tanıdığımız en küçük uzunluk birimi olan, milimetrenin milyonda biri. Bu uzunluğa sığabilense, yalnızca birkaç atom. İşte nanoteknoloji, bu yapıtaşlarını kullanarak, yalnızca çalışabilen değil, iş gören, makro dünyamızda bize kapanmış olan kapıları açabilecek hünerlere sahip aygıtların üretilmesini ve kullanılmasını içeren bir alan. Kanserli hücreleri arayıp bulan ve içlerine girip özel ilaçlardan oluşan yüklerini boşaltan biyolojik taşıtlar, nanometre kalınlığındaki tellerden akan elektronların sağladığı, akıl almaz hızda ve genişlikte iletişim ve hesaplama gücü. Sınır yok; daha aklınıza ne gelirse…

Bu durumda, nanoteknoloji de, füzyon enerjisi gibi atın başı önüne bağlanmış bir havuç demeti olmaya aday. Bir türlü erişemiyorsunuz; ama insanlık için vaat ettiği ufuklar öylesine geniş ki, kimse yol yakınken geriye döneyim diyemiyor.

Kamuoyunun nanoteknolojiye bakışı, kaçınılmaz olarak popüler bir çerçevede. Bu perspektiften bakınca nanoteknoloji konusundaki anlayış ve beklentiler, bilimsel ölçeklerle, hedeflerle ve teknolojinin gelişim hızıyla çelişiyor. Kamuoyu sabırlı ve bilimkurgudan hoşnut. Nanoteknoloji derken sokaktaki insanın kastettiği çok daha büyük yapıları da içerebiliyor. Hayret duygusunu tetiklesin de, milyarda bir yerine, milyonda bir ölçüde oluversin!

Ancak, teknoloji, nano değil de mikrometre (metrenin milyonda biri) boyutlarında olunca, araştırmacılar için iş o kadar zor değil. Yalnızca tüketicileri şaşırtmak için değil, popüler ve bilimsel kullanımlı, çok işlevli, çok yetenekli makinelerin bazıları ya üretilmiş, ya da prototip aşamasında bulunuyor. Tabii ki reklamı da unutmamak gerek. Kamuoyunun ilgisini çekmek için, ne iş yaptığını kavramak teknik bilgi gerektiren aygıtlarla fazla yol alınamıyor. Bu nedenle büyük araştırma laboratuvarları bile, halkın ilgisinin (dolayısıyla da devlet yardımının) sürmesi için zaman zaman “dünyanın en küçük gitarı”, “en küçük otomobili” türünden ilginçlikler üretiyorlar.

Nanoteknoloji’nin işlevsel ürünleriyse, şimdilik aşılmaz gibi görünen darboğazlarla mücadelede. Bu engellerin aşılması için yılmadan sürdürülen çalışmalarda sağlanan ve bilim dünyasında fırtınalar koparan ilerlemeler, çoğu kez konunun uzmanları dışındakiler için anlaşılmaz oluyor. Örneğin, araştırmacılar nanoteknolojinin tuğlaları olarak görülen ve birer atom kalınlığında duvarlara sahip silindir ya da küre biçimli karbon molekülleri olan “karbon nanotüpler” ile neler yapılabildiğini araştırmakla uğraşıyorlar ve bu konuda da oldukça mesafe almış görünüyorlar.

Tabii arada sırada, eskiden süvari alaylarında huysuzlanan atları sakinleştirmek için çalınan “yem borusu” kabilinden elle tutulur, piyasa kullanımı olan ürünler de çıkmıyor değil. Örneğin, nano malzemenin çekici bir özelliği, yüzey alanının hacme göre büyük olması. Bu özellik, kristal yapıdaki bazı bileşiklerin, farklı hacimlerine bağlı olarak ışığın değişik renklerinde parlamalarını sağlıyor. Bu tür malzemeler, biyoloji laboratuvarların- da işaretleyici olarak kullanılıyor. Nano malzemeler, bu özellikleri nedeniyle kimyasal tepkimeleri hızlandıran katalizörler olarak da kullanım alanı buluyorlar.

Ancak nanoteknolojinin gereği, yalnızca çok küçük boyutlu hammaddeler üretmek değil. Ayrıca bir japon firmasının mikroskobik altın kürecikler kullanarak tuvaletler için geliştirdiği koku gidericiler de, bu alan için fazla uygun bir reklam sayılamaz. Bu nedenle araştırmacıların pratik nano teknoloji ürünleri için gözlerini diktikleri alanların başında bilgisayar endüstrisi geliyor. Burada da nano çekli yapıları birbirlerine, daha da önemlisi, makro ölçekli parçalara bağlamanın güçlükleri araştırmacıların karşısına dikiliyor. Tüm bu darboğazlara karşın, nanoteknoloji araştırmacıları, yaratıcı çözümlerle engelleri aşabiliyorlar. Bir nanometre çaplı altın teller, avuca sığabilecek boyutlarda süper bilgisayarlar gibisinden bilimkurgu dünyasında görmeye çalıştığımız düzeneklerin, artık fantezi olmadığının habercileri. Nanometre ölçekli, güçlerini ışıktan alan dişli düzenekleri de. Teknolojide küçültmenin alt sınıra dayandığı ve mikrometre düzeyini aşmasının son derece güç olacağını düşünenlerin kötümserlik, ya da “gerçekçilik” lerine karşın, araştırmacılar havlu atmaya niyetli görünmüyorlar. Aslında gerçekçilik de aldatıcı bir nitelendirme. Çünkü her ikisi de evreni tanımlamada olağanüstü başarılı olan kuantum mekaniği ve genel görelilik, gerçeğin tek değil, çok sayıda olabileceği düşüncesine kendimizi alıştırmamız gerektiğini söylüyor. Aslında kuramcılar bunun ayırdına çoktan varmış durumdalar. Bu iki farklı dünyayı bir sentezde birleştirmek için kuramsal çalışmalar bütün hızıyla sürerken, kuantum bilgisayarlar gibi, mikro dünyanın şaşırtıcı kurallarından makro dünyada yararlanma hedefine yönelik uygulamalı çalışmaların temposu da artıyor. Belli ki, damarlarımızın içinde ya da beynimizdeki nöronlarımız arasında dolaşan mini-denizaltılar hemen yarın gerçekleşecek araçlar değil. Belki de bu tür araçlara hiç kavuşamayacağız. Ama şu da belli ki, tam bir evren tanımı için atom düzeyindeki evrenle, kozmos ölçeğindeki evrenin bir biçimde birleştirilmesi gerekiyor. Nanoteknoloji de bağdaştırmada zorlandığımız bu iki dünyanın birleştirilmesi için aradığımız bir ara yüz olabilir.

 

 

KAYNAK: Bilim ve Teknik

Yazar Hakkında

admin

%d blogcu bunu beğendi: