Nano teknoloji, atomik boyutlardaki yapıların ticari bir amaca hizmet edebilecek şekilde düzenlenmesidir. Nano teknoloji, günümüzde kullanılan teknolojilerin daha ileri düzeyde hassasiyet ve küçültülmesine dayalı olarak ortaya çıkan çağımızın trend teknolojilerindendir. Nano, metrik sistemi içinde bir ölçü birimi olarak kullanılır ve milyarda bir anlamına gelir. “Nano” kelimesi Latinceden gelir ve “cüce” anlamındadır. Nanometre “nm” ile gösterilir. Her bir ölçüde 1 milyar nm vardır. Her bir nm, üç ile 5 atom genişliğinde ve ortalama bir insan saç kalınlığından yaklaşık 40,000 kez daha küçüktür.
Nano teknoloji denildiğinde 1-100 nanometre boyutlardaki atomik parçaların, atomik seviyede değiştirilip işlevsel hale getirilmesi akla gelmelidir.
Maddeler üzerinde 100 nanometre ölçeğinden küçük boyutlarda gerçekleştirilen işleme, ölçüm modelleme ve düzenleme gibi çalışmalar nano teknoloji çalışmaları olarak nitelenir.
Malzemenin büyüklüğü, nanometre ölçütlerine inince bilinen klasik davranışların yerini kuantum davranışları almakta, fiziksel özellikleri kesikli bir değişim göstermeye başlamaktadır. Kimyasal ve fiziksel özellikler, yapının büyüklüğüne ve atom yapısının ayrıntılarına, dışardan sisteme etki eden yabancı bir atomun cinsine ve yerine göre çok farklı ve olağanüstü davranışlar sergilemektedir.
Nano teknoloji, 21. yüzyılın endüstriyel devrimi olarak gelişmektedir. Nano teknoloji, yediğimiz gıda ürünlerinden giydiğimiz kıyafetlere, kullandığımız ilaçlardan bilgisayarlarımızın gücüne, arabalarımızdan yaşadığımız evlere kadar hayatımızın her alanını etkileyecektir.
Nano teknolojinin günümüzde ve gelecekte kullanılacağı alanlar
Nano teknolojinin kullanıldığı sektörlerin başında nano elektronik ve bilgisayar gelmekte. Bunlar ile birlikte malzeme ve imalat sanayi, ilaç sanayi, havacılık ve uzay sanayi, tarım ve enerji sektörleri de öne çıkmaktadır.
Elektrik veya bilgisayarlar gibi nano teknoloji de yakın gelecekte hayatımızın her alanında kullanılmaya başlayacak. Nano teknolojinin önemli taraflarından biri de sadece iyi ürünler değil, aynı zamanda daha gelişmiş üretim araçları sunmasıdır.
Nano teknolojinin kullanıldığı alanlardan en önemlisi bilgisayar ve elektronik sektörüdür. Saniyede milyarlarca işlem yapan makinaları cebimizde taşıdığımız zamanda yaşıyoruz. Bu cihazlarında kullanılan transistörlerin boyutları neredeyse 20 nm altına inmiş durumda.
Transistör düzeyinde nano teknolojinin getireceği yenilikler konusuna gelindiğinde, nano transistörlerden bahsetmemiz gerekiyor.
Yarıiletken teknolojisi ve evlerimizde kullandığımız bilgisayarlar büyük oranda silisyum transistörlerden ve mantık elemanlarından oluşurlar. Bir mantık kapısı açılıp kapandığında milyonlarca elektron yer değiştirerek sinyalin oluşmasını sağlar. Çalışma voltajı ve geçen akım bu işlemi, mikrowatt seviyelerinde güç harcanarak yapılmasını sağlar.
Bir elektronik devrede harcanan güçü veya hızı etkileyen faktörlerin başında aygıtın kapasitansı(Bir iletkenin yük kaldırabilme kapasitesi) gelir. Aygıt küçüldükçe kapasitans küçülür ve daha az akımla daha hızlı çalışabilir. Transistörlerin küçülmesinin belli sınırları vardır. Bunun sebeplerinden birisi, boyut küçüldükçe kuantum etkilerinin devreye girmesi ve aygıtın çalışma prensibinin farklılaşmasıdır. Malzeme özellikleri küçük boyutta değişmektedir. Örnek olarak, şu anda kullanılan malzemelerdeki kaçaklar kabul edilemez derecede artmaktadır. Bu sebeple nanometre boyutundaki transistörlere uygun malzemeler ve farklı modellere göre düzenlenmiş tasarımlar gerekmektedir.
Nanotransistörler
Nanotransistörlerde, milyonlarca elektron yerine tek bir elektronun hareketi ile bilgi işleme gerçekleştirilebilir. Bu da enerjiden büyük oranda tasarruf etmeyi sağlar.
Buna ek olarak küçük olduğu için milyarlarca transistör bir santimetre kareye sığdırılabilir ve daha hızlı çalıştırılabilir.
Bu konulardaki teorik ve deneysel çalışmalar hızlanarak devam etmektedir.
Gelecekte tek molekülden oluşan transistörlerin yapılması mümkün olabilir. Bu sayede tek elektronla çalışabilen, hızlı, az enerji harcaya ve çok ucuza üretilebilen bilgisayarlar cebimize girebilecektir. Fakat bunun mümkün olabilmesi için işlemci yapısında ciddi değişikliklere ihtiyaç vardır.
Media Markt’ta Nano Teknolojik ürünlere bakmak için buradan..
