Etrafımızdaki tüm maddeler atom ve moleküllerden oluşur. Belirli bir malzemenin davranışını anlamak için kuantum atomların özellikleri aranır. Ancak araştırmanın gelişiyle birlikte, moleküler ölçekten çok daha küçük bir ölçeğin var olduğu bulundu. Bir metrenin milyarda birini ölçen nano ölçektir. Bir maddenin atomu yaklaşık 0.1 nm'dir. Atomlar maddenin yapı taşları olduğundan, nano ölçekte bu atomları yeni malzemeler oluşturmak üzere bir araya getirebilir. Bu nano ölçekteki elementlerin özelliklerini içeren çalışma ve icatlar etrafındaki tüm araştırmalar Nanoteknoloji olarak adlandırılır.
Nanoteknoloji nedir?
Nano terimi, bir metrenin milyarda biri ölçeğini ifade eder. Bu, ışığın dalga boyundan daha küçüktür. Nanoteknoloji, maddenin nano ölçekte manipülasyonuyla ilgili tüm araştırmaları ifade eder. Nanoboyuttaki maddenin kuantum özelliklerinin atom ölçeğindekinden farklı olduğu bulundu. Bu nedenle, nanoteknoloji ile ilgili araştırma, Organik kimya, moleküler biyoloji, Yüzey bilimi, Enerji depolama, Moleküler mühendisliği gibi birçok bilim alanını içeren çok geniştir. Yarı iletken fizik ve mikrofabrikasyon.
Temel bilgiler
Maddenin nano ölçekli araştırması, atomların bir arada düzenlendiği temel aşama olduğu için büyüleyici. Böylece, maddeyi bu ölçekte manipüle ederek birçok farklı malzeme türü oluşturulabilir. Nano ölçek 1-100nm arasındadır. Mikro ölçekten daha küçük ve atom ölçeğinden daha büyüktür. Bu teknolojiyle ilgili araştırma, konunun çeşitli özelliklerini içerdiğinden, çoklu bilimlerde güçlü bir geçmişe sahip olmak önemlidir.
Nanoteknoloji
Nano ölçekte, malzemenin kuantum mekaniğinin kuralları atomik seviyesinden çok farklıdır. Örneğin, moleküler formda bir yalıtkan gibi davranan bir malzeme, yarı iletken nano ölçeğe ayrıldığında. Bu seviyede, yüzey alanındaki artışa bağlı olarak maddelerin erime noktası da değişebilir. Günümüzde nanoteknoloji ile ilgili tüm araştırmalar, bu özelliklerin nano ölçekte incelenmesini ve bunların yeni uygulamalar için nasıl kullanılacağını bilmeyi içermektedir.
Günümüzde Nanoteknoloji, yüksek performanslı ürünler oluşturmak için günümüzde mevcut olan araç ve teknolojiyi kullanarak öğeleri aşağıdan yukarıya inşa etme bilimini ifade etmektedir.
Nanoteknoloji Türleri
Nanoteknoloji, nano ölçekte madde çalışmasıyla ilgilenirken ve bu ölçekteki bilimler nanoteknoloji kapsamına girer. Yüksek performans oluşturmak için maddenin manipülasyonuyla ilgilenen bilim transistörler ve mikroişlemciler Nanomühendislik olarak bilinir. Nanoteknoloji, farmasötik ürünler üretmek için kullanıldığında Nanotıp olarak adlandırılır. Nanoteknoloji, Nanoelektronik olarak bilinen elektronik cihazların üretiminde oldukça kullanılmaktadır.
Nanoteknolojinin iki tür yaklaşımı vardır: aşağıdan yukarıya yaklaşım ve Yukarıdan aşağıya yaklaşım. Aşağıdan yukarıya yaklaşımda malzemeler, daha büyük bileşenlere doğru hareket eden küçük bileşenlerden oluşur. Yukarıdan aşağıya yaklaşımda, nano malzemeler daha büyük varlıklardan oluşturulur.
Nanoteknoloji, nanoteknoloji için temel bir bilimsel temel sağlayan Nanomekanik, Nanofotonik ve Nanoiyonik olarak da yıllar içinde geliştirilmiştir.
Nanoteknolojinin Kullanım Alanları
Nano ölçekli malzemeler toplu uygulamalar için kullanılır. Güneş pillerinde üretim maliyetlerini düşürmek için kullanılan nanofiller oluşturulur. Nanoteknoloji, biyomedikal alana büyük katkı sağlamıştır. Doku mühendisliği, ilaç dağıtımı ve biyosensörler gibi uygulamalar geliştirildi.
Nanoteknoloji, yapay DNA'nın yapılandırılmasına ve diğer nükleik asitlerin çalışılmasına yardımcı oldu. Malzemelerin sentezinde bu teknoloji, iyi şekilli moleküllerin tasarlanmasına yardımcı olmuştur. Nanolitografi, Atomik Katman biriktirme gibi yeni üretim teknikleri geliştirildi.
Avantajlar ve dezavantajlar
Bu alanın gelişimi, çeşitli yeni bilimlerin evrimine yardımcı olmuştur. Nanoteknoloji kullanılarak malzemelerin özellikleri ihtiyacımıza göre manipüle edilebilir. Malzemeler daha dayanıklı, sağlam, daha güçlü, daha hafif, daha reaktif, daha iyi elektrik iletkenleri vb. Yapılabilir.
Nanoteknoloji ile ilgili dezavantajlar, normalde yeni teknolojinin gelişmesiyle ortaya çıkanlara benzer. Nanoteknolojinin çevre koşulları üzerindeki etkisinden en çok korkulan şeydir. Bu teknolojinin küresel ekonomi üzerindeki etkisi de endişe vericidir.
Bu alandaki gelecekteki araştırmalar, nanorobotiklerin geliştirilmesini ve ilaçlardaki uygulamalarını içermektedir. Gelecekteki ticari uygulamalar için yeni nano üretim cihazları önerilmektedir. Yeni nano malzeme ve nanosistemlerin geliştirilmesine yardımcı olacak nanomakineler önerilmektedir. Özellikleri kolaylıkla tersine çevrilebilen ve dışarıdan kontrol edilebilen bir madde geliştirilmektedir. Bu teknoloji ile biyoteknoloji ve Femto teknolojisi gibi yeni terimler ortaya çıkmıştır. Nanomalzemelerin üretiminde kullanılan iki yaklaşım nedir?
