“Nanoteknolojinin Renkli Dünyası”

“Nanoteknolojinin Renkli Dünyası” Melis YURTTAGÜL AB 7.ÇP NMP Alanı Ulusal İrtibat Noktası

İçerik • Nanoteknoloji nedir? • Niçin önemlidir? • Nanoteknolojiyle neler yapılabilir?

Nanoteknoloji Nedir? 10-9 m = 1 nm “Milyarda bir” ... “Milyarda bir ölçekte çalışarak (0,1 – 100 nm) ürünlerde/tekniklerde yenilik yaratmak ve/veya yeni ürünler/teknikler geliştirmektir”

Richard Feynman • 1918, Queens, ABD • Fizik Lisans, MIT • Princeton Üniversitesi • 1942 Manhattan Projesi • 1959 Nanoteknolojinin Sunduğu Fırsatlar “There is plenty of room at the bottom” Caltech, American Physical Society • 1965 Fizik Nobel Ödülü “Quantum electrospinning”

Eric Drexler • 1955, California, ABD • Mühendislik, MIT • 1974-1979 Nanoteknoloji teriminin kullanılması • “Moleküler Nanoteknoloji” • 2005, Nanorex Firması

Nanoteknolojinin Gelişimi • 1981: Scanning tunneling microscope (STM) • 1986: Atomic Force Microscope (AFM) • 1990’lar : C-nanotüpler • 2000’ler : ABD => Ulusal Nanoteknoloji Girişimi (National Nanotechnology Initiative)

Nanoteknoloji Nedir? 1 cm 10 mm 10-2 m Karınca ~ 5 mm 1 mm 10-3 m Mikrodalga Saç ~ 60-120 mm 0.1 mm 100 mm 10-4 m Microteknoloji “Mikro Dünya” Kırmızı Kan Hücresi (~7-8 mm) 0.01 mm 10 mm 10-5 m Kızılötesi 1mm 10-6 m Görünür Grip Virüsü (~ 100 nm) 0.1 mm 100 nm 10-7 m Nanoteknoloji “Nano Dünya” Morötesi Altın parçacığı (13-50 nm) 0.01 mm 10 nm 10-8 m 10-9 m 1 nm DNA ~2 – 0,5 nm (çap) x-ray 10-10 m 0.1 nm

Nanoteknoloji Niçin Önemlidir? Milyar $

Nanoteknoloji Niçin Önemlidir? • Gelecek Nanobilimler ve Nanoteknolojilerde! • Endüstrinin her sektöründe YIKICI (disruptive) teknolojiler yaratmak • Geleneksel sektörlerde düşük maliyet rekabetinin (Çin) önüne geçmek • Vatandaşların refah düzeyini arttırmak • Biyomedikal/Sağlık/İlaç, Malzeme, İnşaat, Elektronik, Tekstil, Kimya, Polimer

Nanoteknoloji ile Yapılabilecekler • Tıp ve Sağlık Sektörü • Malzeme ve İmalat Sektörü • Nano Elektronik ve Bilgisayar Teknolojileri • Havacılık ve Uzay Araştırmaları • Çevre ve Enerji • Biyoteknoloji ve Tarım • Savunma Sektörü

Nanoteknoloji ile Yapılabilecekler 1 - Organic Light Emitting Diodes 2 - Photovoltaic film 3 - Scratch-proof self-cleaning glass 4 - Stain resistant fabrics 5 - Intelligent clothing 6 - Bucky-tubeframe 7 - Biocompatible hip-joint 8 - Nano-particle paint 9 - Thermo-chromic glass 10 - Magnetic data memory 11 - Carbon nanotube fuel cells 12 - Nano-engineered cochlear implant

Tıp ve Sağlık Nanobiyoteknoloji / Nanotıp • Moleküler seviyede: • Hastalıkların teşhisi • Kontrollü Salım Sistemleri • İlaçlar • Tedavi • Yapay organlar • İmplantlar

Tıp ve Sağlık Örnekler: • Sentetik Beyaz Kan Hücresi • Bio-MEMS

C-Nanotüpler Çelikten 10 kat daha güçlü ve 6 kat daha hafif yapılar

C-Nanotüpler • Nanotüpler, kristal grafitlerden oluşan hegzagonal örgüdeki karbon atomlarının oluşturduğu silindirik yapılardır.

Enerji Hidrojen Depolama: Geçiş elementleri (Pt, Pd, Ti, V,...) ile işlevleştirilen nanotüpler ve moleküllere çok yüksek kapasitede hidrojen depolanabilir. Geleceğin H ile çalışan arabaları

Malzemeler • Su ve Kir Tutmayan Yüzeyler • Çizilmeye karşı etkili ve parlak boya • Su itici, kir tutmayan, kolay temizlenen ayna ve camlar • Nanofiltreli klima • Yosun ve deniz hayvanlarının tutunamadığı boyalar ve yüzeyler

Tekstil Nanoteknoloji Kumaşlar • Özel polimerler sayesinde terin emilip vücudun kuru kalmasını sağlayan, su tutmayan giysiler • Dokumada kullanılacak elektronik fiberler sayesinde ; * İstenildiğinde renk değiştirebilen, * Vücudu zararlı ışınlardan koruyan, * Güneş enerjisinden elektrik üreterek yazın soğutan, kışın ısıtabilen giysiler

Tekstil

Fotonik • Nanofotonik; boyutları 1-100 nm arasında değişen nanoyapıların ışıkla etkileşimini inceleyen bilim dalı olarak tanımlanabilir. Bu boyutlarda tek bir atomun ya da molekülün tek bir fotonla etkileşimi söz konusudur. • Nanofotonik kristaller, nanoplazmonik yapılar ve nano-metamalzemeler, nanofotoniğin günümüzde en yoğun biçimde çalışılan dallarıdır.

Fotonik • Bilginin optik olarak nanofotonik kristaller aracılığıyla taşınması sağlanarak, bilgisayarların yüzlerce kat daha hızlı çalışması sağlanabilecektir. Aynı şekilde internet hızının da yüzlerce kat artması bu sayede gerçekleştirilecektir. • Günümüzde bir DVD’nin bilgi saklama kapasitesini belirleyen, yazılan ışığın dalga boyudur. Nanoplazmonik yapılarda bu dalga boyunun 30 kat küçüldüğü düşünülürse, bu yapıların DVD yazma ve okumasında kullanılması, DVD’lerin kapasitesini 1000 kat arttırabilecektir.

Örnekler Kuramsal olarak toplu iğnenin başında, Britanika Ansiklopedisinin tamamını yazacak kadar boşluk olduğunu gösteriyor, 120,000 cilt kitabın, sadece 1 tek ince kütüphane kartına yazılabileceğini tartışıyor

Örnekler

TEŞEKKÜRLER... Her türlü sorunuz ve/veya yardım talebiniz için bizimle bağlantıya geçebilirsiniz! MELİS YURTTAGÜL RECEP ÖZDEMİR MERT AKKUŞ Telefon: (0312) 468 53 00 – 1097/3835/1766 http://www.fp7.org.tr/nano ncpnano@tubitak.gov.tr

“Nanoteknolojinin Renkli Dünyası”