Nanoteknoloji

Nanoteknoloji, maddelerin atomik ve moleküler ölçekte manipüle edilmesi üzerine odaklanan bir bilim dalıdır. Nanoteknolojinin sürdürülebilirliğe katkıları şu şekilde özetlenebilir: Enerji verimliliği: Nanoteknoloji, enerji depolama sistemlerinin kapasitesini artırarak düşük karbonlu ekonomilere geçişi destekler. Çevre koruması: Nanomalzemeler, kirleticileri parçalayarak veya sabitleyerek su, toprak ve hava kirliliğini azaltır. Atık yönetimi: Elektronik atıklardan değerli malzemeler geri kazanılabilir, bu da çöplüklere giden atık miktarını azaltır. Tarım ve gıda güvenliği: Besin ve pestisitlerin daha etkili iletilmesini sağlayarak kaynakların daha verimli kullanılmasını sağlar. Sanayi ve altyapı: Daha güçlü, hafif ve dayanıklı malzemeler geliştirerek sürdürülebilir ve verimli altyapıların oluşturulmasına katkı sağlar.

UNAM (Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi), Bilkent Üniversitesi bünyesinde faaliyet gösteren bir araştırma merkezidir. Başlıca görevleri: Araştırma ve geliştirme: Kamu ve özel sektörden araştırmacılarla birlikte nanoteknoloji alanında araştırmalar yapmak ve prototipler geliştirmek. Uzman yetiştirme: Malzeme bilimi ve nanoteknoloji alanında uzmanlar yetiştirmek. Eğitim: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji yüksek lisans ve doktora programları ile eğitim vermek. Sanayi işbirliği: Üniversite ve sanayi kuruluşlarıyla araştırma projeleri yürütmek. Patent ve yayın: Ulusal ve uluslararası patentler tescil etmek ve bilimsel makaleler yayınlamak. UNAM, 300'den fazla araştırmacı ve destek personeline ev sahipliği yaparak, 3.000'den fazla kullanıcıya hizmet vermektedir.

Nanopore teknolojisi, DNA veya RNA moleküllerini doğrudan, PCR amplifikasyonu gerektirmeden dizileyebilen bir üçüncü nesil dizileme teknolojisidir. Nanopore dizilemenin çalışma prensibi: Örnek yükleme. DNA ipliklerinin taşınması. Dizileme. Nanopore teknolojisinin avantajları: Gerçek zamanlı sonuçlar. Taşınabilirlik. Modifikasyonları okuyabilme. Nanopore teknolojisinin kullanım alanları: patojen ve antibiyotik direnç testi; mikrobiyom analizi; genomik ve metagenomik araştırmalar; gıda güvenliği izleme; çevresel izleme.

T-3000, birkaç nedenden dolayı yenilmez olarak kabul edilebilir: Yenilenme yeteneği: T-3000, hasar aldıktan sonra hücrelerini hızla yeniden birleştirip eski haline dönebilir. Güçlü manyetik alan: Metal yüzeylerde hareket etmesini ve saldırılara karşı dayanıklı olmasını sağlar. Nanoteknoloji yapısı: T-3000, nanomakinelerden oluşan bir yapıya sahiptir ve bu sayede elektrik çarpmasına karşı bağışıklıdır. Ancak, T-3000'in de zayıf noktaları vardır; örneğin, güçlü manyetik alanlar onun şekil değiştirme ve yenilenme yeteneklerini bozabilir veya yok edebilir.

Nano insan ifadesi, farklı bağlamlarda çeşitli anlamlar taşıyabilir: İmajoloji terimi. Yakın gelecek senaryosu. Filipinli argo. Ayrıca, "Nano" genel olarak, herhangi bir birimin milyarda biri anlamına gelen Yunanca kökenli bir teknik ölçü birimidir.

Ölümsüzlük bilimi, ölümsüzlüğün mümkün olup olmadığını araştıran ve bu hedefe ulaşmak için çeşitli bilimsel ve teknolojik yöntemler geliştiren bir alandır. Bu alanda yapılan bazı çalışmalar: Genetik araştırmalar: Uzun ömürlü kişilerde ortak olan genlerin belirlenmesi ve bu genlerin işlevlerinin incelenmesi. Hücre yenileme ve rejeneratif tıp: Hücrelerin gençleşmesini sağlayacak kimyasal kombinasyonlar ve yaşlanmayı durdurmanın veya tersine çevirmenin yolları üzerine çalışmalar. Kriyojenik ve biyomekatronik mühendislik: Bedenlerin dondurulması veya mekanik parçalarla değiştirilmesi gibi yöntemlerle ölümsüzlüğe ulaşma çabaları. Ölümsüzlük, bilimsel açıdan hala bir hayal olarak görülse de, insan ömrünü uzatma konusundaki çalışmalar hızla ilerlemektedir.

UNAM (Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi), Bilkent Üniversitesi bünyesinde faaliyet gösteren bir araştırma merkezidir. Başlıca görevleri: Araştırma ve geliştirme: Kamu ve özel sektörden araştırmacılarla birlikte nanoteknoloji alanında çalışmalar yürütmek ve prototipler geliştirmek. Uzman yetiştirme: Malzeme bilimi ve nanoteknoloji alanında uzmanlar yetiştirmek. Merkezin yönetimi: Bilimsel deneyim ve altyapıya sahip bir şekilde merkezi yönetmek. Uluslararası işbirliği: Uluslararası bilim insanlarını bir araya getirmek ve ulusal-uluslararası ağlar aracılığıyla koordinasyonu sağlamak. Akademik çalışmalar: Yüksek etki değerli uluslararası bilimsel yayınlar yapmak. Ticarileştirme: Ar-Ge çalışmalarının endüstriye uyarlanmasını ve ulusal ekonomiye katkı sağlamasını hedeflemek.

Nanoparçacıkların kullanım alanlarına dair afiş bulunamamıştır. Ancak, nanoparçacıkların bazı kullanım alanları şunlardır: Tıp: Kanser tedavisi ve teşhisi, fototermal terapi, hedefli ilaç iletimi, antimikrobiyal aktivite ve tanı koyma gibi alanlarda kullanılır. Çevre Bilimi: Yer altı sularını kirleten organik çözücülerin tespiti ve arıtılması. Savunma Sanayii: Nanoölçek aletler sayesinde yüksek spesifiklikle tümör hücrelerinin hedeflenmesi. Elektronik: Bilgisayar, gözlük ve fotoğraf makinesi ekranlarında, pencerelerde ve diğer yüzeylerde su geçirmezlik, yansıtmazlık, kendi kendini temizleme, UV veya kızıl ötesi ışığa dayanıklılık, buğu tutmazlık, anti-mikrobiklik ve çizik direnci sağlama. Otomotiv Sanayii: Motosiklet kaskları ve tenis raketlerinin çerçevelerine eklenerek daha dayanıklı malzemeler elde edilmesi. İnşaat: Nanoölçek katkı maddeleri ile kumaşların lekelenmeye ve bakteri üremesine karşı daha dayanıklı hale getirilmesi.

İki Boyutlu Nanomalzemeler: Özellikleri, Sentez Yöntemleri ve Uygulama Alanları Üzerine Genel Bir Bakış başlıklı PDF dosyasına aşağıdaki kaynaklardan ulaşılabilir: dergipark.org.tr. researchgate.net. acarindex.com.

Nanoteknoloji ve nanobiyoloji ders kataloğu için aşağıdaki kaynaklar incelenebilir: Adnan Menderes Üniversitesi. "Nanobilim ve Nanoteknoloji" adlı yüksek lisans programında yer alan derslerden bazıları şunlardır: Nanoteknolojinin esasları; Nanopartiküller her yerde; Fonksiyonel nanoyapılar; Biyonanoteknoloji ve biyomedikal nanoteknoloji. Hacettepe Üniversitesi. "Nanoteknoloji" adlı programda yer alan derslerden bazıları şunlardır: Hücre ve organ onarımında nanobiyoteknolojik sistemler; Nanopartiküllerin analiz yöntemleri; Sinir mühendisliği; Yapay moleküler reseptörler. Anadolu Üniversitesi. "Nanoteknoloji" adlı programda yer alan derslerden bazıları şunlardır: Nanoteknolojiye giriş; Nanomalzemeler; Nanokimya; Nanobiyoloji. Ders katalogları, üniversitelerin ilgili enstitülerinin web sitelerinden detaylı olarak incelenebilir.

Nano makineler, veya daha yaygın bilinen adıyla nanorobotlar, vücutta çeşitli işlevlerle çalışabilir: Tanı ve görüntüleme: Kan dolaşımı ile vücutta hareket ederek, biyopsi analizinde ve terapötik işlemlerde kullanılabilir. İlaç dağıtımı: Hassas ilaçları gerekli bölgeye iletebilir ve kusurlu organları onarmada görev alabilir. Kanser tedavisi: Gerekli yükü doğrudan serbest bırakarak kanserli hücreleri tedavi edebilir. Doku restorasyonu: Kök hücreleri taşıyabilir ve hasarlı bölgelere teslim edebilir. Erken teşhis: Vücut içindeki hormon değişikliklerini algılayarak, ters giden durumlarda enzimatik aktivite veya ilaç dağıtımı yapabilir. Nanorobotlar, ışık, manyetik alanlar veya akustik alanlar ile kontrol edilebilir. Nanorobotların tıbbi kullanımı, henüz yaygın bir uygulama alanı bulamamış olup, geliştirme aşamasındadır.

UNAM'ın açılımı Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi'dir.

Nanoselülozun bazı kullanım alanları: Yapı ve inşaat sektörü: Beton takviyesi, yalıtım malzemeleri, kompozit malzemeler. Otomotiv: Araç gövdelerinin iç panelleri gibi parçaların takviyesi. Elektronik cihazlar: Bilgisayar, akıllı telefon ve televizyonlar için ince ve esnek ekran üretimi. Filtreleme: Virüsleri uzaklaştıran endüstriyel filtreler. Çevre: Deniz suyundan içme suyu elde etme, tehlikeli kimyasalları filtreleme. Medikal uygulamalar: İlaç taşıyıcı sistemler, biyosensörler, antibakteriyel ürünler. Gıda: Paketleme malzemeleri, gıdaların daha uzun süre taze tutulması. Nanoselüloz, yüksek mukavemet, mükemmel sertlik, yüksek yüzey alanı ve kimyasal reaksiyonlarla geniş bir kullanım alanı sunan fonksiyonel hidroksil grupları gibi çekici özelliklere sahiptir.

Terminatörlerin neden insan gibi davrandığına dair bazı nedenler: Kamuflaj ve kılık değiştirme: Terminatörler, sıvı metal veya mimetik polialaşım yapıları sayesinde, hedeflerine ulaşmak için öldürdükleri insanların benzerliğini üstlenebilirler. İnsan davranışlarını gözlemleme: Terminatörler, öğrenme yetenekleriyle insanları gözlemleyerek onların gibi davranmaya programlanmıştır. İnsan benzeri tasarım: İnsan morfolojisi etrafında tasarlanmış olmaları ve insan eliyle kullanılacak şekilde geliştirilmiş olmaları, onların insan benzeri davranışlar sergilemesini kolaylaştırır.

Nanopartikül ve nanokürelerin ilaç salım sistemlerinde kullanımı, ilaçların hedeflenen bölgelere güvenli ve etkin bir şekilde taşınmasını sağlar. Nanopartiküllerin ilaç salım sistemlerinde kullanım amaçları: Hedefe yönelik tedavi: Nanopartiküller, kanser hücrelerini tanıyacak ve onlara bağlanacak şekilde tasarlanabilir. İlaç direncinin aşılması: Birden fazla ilacın bir arada verilmesini kolaylaştırabilir veya ilacın hücre içinde yeterli konsantrasyonlara ulaşmasını sağlayarak direnç mekanizmalarını atlayabilir. Kontrollü salım: İlaçların toksik etkisini azaltabilir ve çoklu ilaç dirençliliğini önleyebilir. Nanokürelerin ilaç salım sistemlerinde kullanım amaçları: Etki süresinin uzatılması: Etkin maddenin etkisi uzatılabilir. Dozun azaltılması: Serbest ilaca göre daha az doz kullanılır. Hedeflendirme: Hedeflendirme yapılabilir. Nanopartiküller ve nanoküreler, düşük toksisite, güvenli ve etkili kontrollü salım sağlama yetenekleri sayesinde ilaç taşıyıcı sistemler arasında yaygın olarak tercih edilir.

Kolloidal gümüş suyunun en iyi partikül boyutu, genellikle 10-20 ppm aralığında kabul edilir. Düşük ppm değerleri, daha küçük ve daha etkili gümüş partikülleri anlamına gelirken, yüksek ppm değerleri potansiyel toksisite riskini artırabilir. Gümüş suyu üretimi ve kullanımı konusunda bir uzmana danışılması önerilir.

Nanoteknolojinin medikal alanda bazı kullanım amaçları: Hastalıkların erken teşhisi: Diyabet, kanser, Parkinson gibi rahatsızlıkların erken teşhis edilebilmesinde nanosensörler kullanılır. İlaç dağıtımı: Nano boyuttaki taşıyıcılar, ilaçları doğrudan hastalık odaklarına taşıyarak yan etkileri azaltır ve tedavi sürecini optimize eder. Kanser tedavisi: Nano maddeler, kanserli dokulara girerek uygun dalga boyunda radyasyonla kanserli hücreleri yok edebilir. Tıbbi görüntüleme: Nano ölçekteki kontrast maddeleri kullanarak daha yüksek çözünürlüklü ve hassas tıbbi görüntüler elde edilir. Doku mühendisliği: Laboratuvar koşullarında organ veya doku oluşturmak için kullanılır. Diş sağlığı: Nanorobotlar, ağız ve diş temizliğinde antiseptik sıvılara eklenerek hastalık yapıcı bakterileri ortadan kaldırır.

"Bloodshot: Durdurulamaz Güç" filmi, Ray Garrison adlı askerin, bilim insanları tarafından nanoteknoloji ile hayata döndürülmesini ve sonrasında yaşadığı olayları anlatır. Konu özeti: Ray Garrison ve karısı öldürülür. Bilim insanları, Ray'i nanoteknoloji ile yeniden hayata döndürür. Ray, geçmişini hatırlamayarak diğer süper askerlerle çalışmaya başlar. Hafızası yerine geldikçe, kendisini ve karısını kimin öldürdüğünü hatırlar ve gerçeği ortaya çıkarmak için mücadele eder. Film, aksiyon, bilim kurgu ve dram türlerinde sınıflandırılır.

Nano iyonlarına ayrıştırma, nanoteknoloji ve iyon değişim prensiplerinin birleşimiyle ortaya çıkan, özellikle su arıtımı, kimyasal ayrıştırma ve çevresel uygulamalarda kullanılan ileri düzey bir teknolojidir. Bu teknoloji, nano boyutlarda üretilmiş iyon değişim reçineleri veya nano yapılı membranlar aracılığıyla, çözeltide bulunan istenmeyen iyonların seçici olarak tutulması veya değiştirilmesini sağlar. Nano iyonlarına ayrıştırma teknolojisinde kullanılan bazı mekanizmalar: Boyut dışlaması. Elektrostatik itme. Difüzyon. Solvasyon.

Mikroskopik analizde kullanılan bazı teknikler şunlardır: Işık mikroskobu. Karanlık alan mikroskobu. Faz kontrast mikroskobu. Floresan mikroskobu. Transmisyon elektron mikroskopisi ve taramalı elektron mikroskopisi. Ayrıca, yemlerin kalite kontrolünde mikroskopik analiz tekniği; yem hammaddelerinin karakteristik özelliklerinin tanımlanmasında, hayvanlara zararlı veya toksik olan yabancı ot tohumlarının varlığının tespitinde, karma yemlerde etiket beyanının uygunluğunun doğrulanmasında ve hayvansal proteinlerin belirlenmesinde kullanılır. Mikroskopik analizde kullanılan teknikler, analizin yapılacağı alana göre değişiklik gösterebilir.