Prof.Dr.İSMAİL ERMAĞAN

Teknoloji son sürat ilerliyor; peşinden yakalama projeksiyonunda olmayan devletlerle aradaki fark keskin bir şekilde açılıyor. Bu çerçevede, bütün olan bitenin merkezinde olan “madde”nin en ufak parçalarına ayrılarak en optimize haline ulaşılması, nano bir dünyada keskin icatlara kapı açıyor. Yakıttan tekstile, uzaydan askeri teçhizatlara aslında yepyeni bir sayfanın açılmasını sağlayan teknolojinin adı Nanoteknoloji; geleceğin buluşlarını insanlık ile buluşturuyor. Bu bilime, 21. yüzyılın teknolojisi de deniyor.

Peki bu bilim hangi aşamada; hangi sektörlerde; hangi buluşlarda? Bunu analiz etme gerekliliği, gündemin çok önemli bir ajandasını işgal ediyor.

*** 
Tanım ve Önemi
21. yüzyılın endüstriyel devriminin temel teknolojisi olan nanoteknoloji, maddeyi atomik ve moleküler seviyelerde kontrol edebilme biliminin adı. Nanoteknoloji, yüksek katma değerli bir teknolojidir. Tıp, tekstil, otomotiv gibi yoğun rekabet gerektiren iş alanları için oldukça önemli. Son yıllarda nanoteknoloji çalışmaları özellikle malzeme bilimi alanında ve hayatımızda yer alan birçok ürün ve işlemde önemli bir ilerleme sağlamış durumda. 

Nanoteknoloji, en genel tanımıyla nanometre (metrenin milyarda biri; 0.000 000 001 metre) ölçeğinde ürünler üreten veya kullanan teknoloji anlamına geliyor. 

Bu alanda yapılan araştırmalar giderek artıyor. Yeni buluşlar birbirini izliyor. Dünya epey bir yol aldı ama bu bilimin henüz başlarındayız!

*** 
Hangi Sektörlerde Kullanılıyor?
Nano ölçek boyutlarında üretilen malzemelerin, daha hafif ve sağlam olması yanında programlanabilir olmaları, üretimlerinde daha az malzeme ve enerjiye ihtiyaç duymaları, en önemli kazanımları olarak dikkat çekiyor. Özellikle nanoelektronik, bilgisayar, uzay çalışmaları, tıp, çevre, biyoteknoloji, savunma alanlarında nanoölçek boyuttaki malzemeler üretilmeye başlandı ve yoğun olarak kullanılabiliyor.

Nanoteknolojinin oldukça geniş bir kullanım alanı bulunuyor. Gelecek tahmin edicileri, bilgi teknolojilerindeki kapasitelerin artmasıyla nanoteknoloji alanındaki yeniliklerin ve bunun sonucunda da nano boyutlardaki malzeme ve üretimlerin artacağını öne sürüyor. Örneğin nanotüpler uzay çalışmalarını hızlandıracak, Kuantum bilgisayarlarında aynı anda çok sayıda işlemin gerçekleştirilmesi sağlanacak. 

Oldukça farklı alanda nanoteknolojinin kullanımı mümkün olmakla beraber, bunlardan bazı örnekler şöyle:

MALZEME BİLİMİ: Hafif ve dayanıklı nanomalzemeler kullanılarak imal edilecek olan araba, uçak ve uzay araçları sayesinde, az enerji tüketimiyle daha uzun yolculukların yapılması mümkün olacak. Bunun yanında, halen doğada var olan birçok teknolojinin hayata geçirilmesi sonucunda çevre kirliliği ve atık üretimi azaltılacak. Örneğin, yaprağı hiç ıslanmayan ve kirlenmeyen lotus çiçeğinin özelliğinden yararlanılarak kirlenmeyen, ıslanmayan kaşıklar, çatallar, tabaklar, elbiseler üretilebilecek.

BİLGİSAYAR TEKNOLOJİSİ: Kuantum işlemcilerin geliştirilmesiyle oldukça yüksek işlem gücüne sahip bilgisayarların üretilmesi mümkün olacak. Bunların nanoölçekte olacağını da unutmamak gerekiyor.

HAVACILIK VE UZAY KONULARI: Bu alanda kullanılan taşıtların, daha hafif ve dayanıklı malzemelerle imal edilmesi sayesinde maliyetlerin düşürülmesi mümkün olacak. Bu sayede azaltılan ağırlığın yerine yakıt konularak daha uzun mesafelere yolculukların yapılması sağlanacak.

TIP VE SAĞLIK: Nanoteknolojideki gelişmelerin en hızlı görüleceği alanlar tıp ve sağlık konusundaki uygulamalardır. Mikrocerrahi başta olmak üzere, nano ölçekteki tıbbi aletler ve robotların üretilmesi ile yeni teşhis ve tedavi teknikleri ortaya çıkacak. Hastalığın etkilediği bölgelere yönelik lokal tedavi yöntemleri sayesinde, ilaçların yan etkileri ortadan kalkacak ve vücut tarafından hızlı kabul edilen suni organların yerleştirilmesi mümkün olacak.

SAVUNMA: Askeri amaçlı kirlenmeyen ve yıpranmayan kumaşların kullanımı yaygınlaşacak. Nano kaplamalı camlar sayesinde kötü hava ve çevre koşullarında bile kirlenmeyen ve su tutmayan gözlükler kullanılacak. Bunun yanında vücutta bulunacak biyosensörlerle askerlerin sağlık durumları izlenebilecek.

ENERJİ: Dizel yakıt katkısı olarak nano ölçekli parçacıklar kullanılarak, daha iyi yanma ve daha az egzoz gazı emisyonlarının sağlanması mümkün olacak. Yapılan denemelerde bu yapıdaki bir yakıtın, yüzde 10 oranında tasarruf sağlandığı görülmüştür. Nanoteknoloji kullanılarak üretilen iletim hatları sayesinde de elektrik enerjisinin daha uzak mesafelere kayıpsız aktarımı ve depolanması sağlanabilecek. 

Nanoteknolojinin sağladığı tüm faydalar, beraberinde bazı önlemlerin alınmasını da gerektiriyor. Özellikle nano boyutlardaki üretimler ve sistemlere yönelik güvenlikli ortamlarda koruyucu önlemler alınması gerekiyor. Çok küçük boyutlarda olmaları nedeniyle doğaya ve insana zarar verecek nano yapıların oluşmasının engellenmesi amacıyla denetim ve koruyucu önlemler alınması gerekiyor. Amacı dışında kullanılan teknolojilerin insanlığa verdiği zararlar biliniyor. Bu nedenle nanoteknoloji kullanılarak yapılacak üretimler ve sonucunda oluşabilecek atıkların çevreye yayılmaması için steril ortamların kullanılması da zorunlu. Bunun yanında nanoteknoloji alanında yapılan bilimsel çalışmalar, geliştirilen yeni ürünler ve sağladığı ekonomik büyüklükler dikkate alındığında gelecek dönemlerde önemli bir rekabet ortamının oluşacağını söylemek mümkün. Bu nedenle Ar-Ge yatırımlarına ciddi pay ayıran ülkeler nanoteknoloji konusuna özel bir önem veriyorlar.

*** 
Türkiye’de Nanoteknoloji Çalışmaları
Türkiye, nanoteknoloji alanında yaptığı çalışmalarla dünya genelinde dikkatleri üzerine çekiyor. Ancak, daha da ileriye gitmek ve uluslararası alanda söz sahibi olmak için yatırımların artırılması ve uluslararası iş birliklerinin güçlendirilmesi kaçınılmaz.

Türkiye, son yıllarda nanoteknoloji alanında önemli gelişmeler kaydediyor. Bu alanda üniversiteler, araştırma enstitüleri, özel sektör ve kamu kurumları arasında birçok çalışma yürütülüyor.

Türkiye'de nanoteknoloji alanındaki çalışmaların başında, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) ve Türkiye Atom Enerjisi Kurumu (TAEK) gelmektedir. TÜBİTAK, nanoteknoloji alanında projeleri desteklemekte ve araştırmacılara maddi yardımlar sağlamaktadır. TAEK ise nanoteknoloji alanında araştırma ve geliştirme çalışmaları yürütmektedir.

Ayrıca, Türkiye'deki birçok üniversite de nanoteknoloji alanında çalışmalar yürütülüyor. Bu üniversiteler arasında İstanbul Teknik Üniversitesi, Bilkent Üniversitesi, Boğaziçi Üniversitesi, ODTÜ, Sabancı Üniversitesi ve Koç Üniversitesi gibi önde gelen kurumlar yer alıyor. Bu üniversitelerde yapılan çalışmalar arasında nano malzemelerin sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları, biyomedikal alanındaki uygulamalar, nanoelektronik ve nanofotonik gibi alanlar bulunuyor.

Özel sektörde de nanoteknoloji alanında çalışmalar yapılıyor. Bu alanda faaliyet gösteren firmalar arasında Aselsan, Arçelik, Türk Telekom, Vestel ve STM gibi firmalar yer alıyor. Bu firmaların yaptığı çalışmalar arasında nano malzemelerin kullanımıyla üretilen ürünlerin geliştirilmesi, nano kaplamaların kullanımıyla ürünlerin özelliklerinin iyileştirilmesi gibi uygulamalar yer alıyor. Türkiye, nanoteknoloji konusunda yapılan yayın açısından 23’üncü, patent sayısı açısından 24’üncü, patent başına düşen yayın sayısı açısından ise 23’üncü sırada yer alarak istikrarlı bir tablo çiziyor. 

Bu durum, Ar-Ge ve teknoloji söz konusu olduğunda maalesef pek sevindirici değil. 2009-2011 yılları arasında nanoteknoloji konusunda sadece 13 patent alınması, teknoloji temelli ekonomik gelişmenin hedeflendiği çeşitli stratejilerle tezat oluşturuyor. Örneğin 2004 yılında son hali verilen Vizyon 2023 Strateji Belgesi’nde yer alan nanoteknoloji konusundaki öncelikli alt konular; Nanofotonik, Nanoelektronik, Nanomanyetizma, Nanomalzeme, Nanokarekterizasyon, Nanofabrikasyon, Nano ölçekte kuantum bilgi işleme, Nanobiyoteknoloji olarak sıralanmasına karşın, geçen sürede Türkiye’nin gerek patent, gerekse yayın sayısında istenen seviyelerde olmadığı görülüyor.

Türkiye’de nanoteknoloji konusunda yapılan bilimsel faaliyetlerin son üç yıldaki toplamı az olmakla birlikte 2001 yılından itibaren ciddi artışların olduğunu da söylemek gerekiyor. 2001 yılında sadece 76 olan yayın sayısı, 2011 yılında yaklaşık 12 kat artarak 905’e ulaşmış bulunuyor. 

Türkiye’de nanoteknoloji konusunda yapılan bilimsel çalışmaların artışında en önemli etken, bu konuda kurulan araştırma merkezlerinin sayısındaki artış. 

Ayrıca Türkiye’de ilk defa Türkiye Odalar ve Borsalar Birliği Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi (TOBB ETÜ) bünyesinde, 2011 yılı sonunda, Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği adı altında bir bölüm açıldı. Bu yıl ilk defa öğrenci alımına başlayacak olan bölüm sayesinde, sanayide ihtiyaç duyulan malzeme bilimi ve nanoteknoloji konusunda, temel eğitim almış eleman sıkıntısının giderilerek bu konudaki Ar-Ge faaliyetlerinin artması ve yeni ürünlerin tasarlanması hedefleniyor. 

***
Sonuç
Yaşanan tüm bu olumlu gelişmelere karşın, Türkiye’de yapılan bilimsel faaliyetlerin teoride kalmayıp üretim süreçlerine yansıması için patentle tescil edilmesi gerekliliği bir kez daha ortaya çıkıyor. 

Bu nedenle patent başvurularının artırılması, üniversite sanayi işbirliğinin teknolojik gelişmeleri dikkate alarak tematik konular özelinde desteklenmesi gerekiyor. 

Daha hafif araba-uçak, çok hızlı bilgisayar çipler, biyo-çipler, ultraviyole korumalı gözlükler, kendini temizleme özelliği bulunan ayakkabı, tekstil ürünleri, sinir hücrelerinin onarımında kullanılan cihazlar vb… Devrimsel günler kapıda.

21. yüzyılda devletlere düşen ödevler arttı; sadece İHA-SİHA bir yere kadar; güvenlik dışında da hayatın diğer alanları yeni araştırmalar ve ürünler bekliyor. Bu noktada nano alanlara daha fazla yoğunlaşılması yaşamsal önemde görünüyor.

Kaynak:Dunyasiyaseti