KİMLER NANOTEKNOLOJİ YAPABİLİR?

Madde ile uğraşan her araştırmacı nanoteknoloji kullanabilir ve bu alanda araştırma yapabilir. Araştırma sonuçlarını ise başta hekimler ve bilgisayar üreticileri olmak üzere tüm uygulamacı bilimciler kullanarak kendi mesleklerinin uygulamasını geliştirebilirler. Bu açıdan bakınca başta kimyacı ve fizikçiler olmak üzere tüm temel bilimciler ve uygulamalı bilimciler, yani mühendisler, hekimler, veterinerler, ziraatçılar nanateknolojinin geliştirilmesi ve uygulanmasında görev alabilir.

Katıhal fizikçileri, elektronikçiler, malzemeciler, makineciler, polimer kimyacıları başta olmak üzere organik kimyacılar, elektrokimyacılar, biyokimyacılar, biyologlar potansiyel nanoteknoloji araştırıcılarıdır.

Çağımızda endüstrinin geldiği düzey, bir yandan toplumun gereksinimini karşılayacak çok büyük ölçekli üretim, öte yandan yüksek kaliteli, gittikçe küçülen, nanometrik boyutlarda ileri teknoloji ürünleri ile hücre altı moleküler düzeyde işlemleri yapma, bunları teknolojiye aktarma (gen teknolojisi) noktasına ulaşmıştır.

Özellikle analitik kimyacılar bu yeni endüstrinin ürettiği maddelerin bileşimi ve yapısına yönelik sorularına cevap verebilmek için bir yandan eski analiz yöntemlerini değiştirirken, bir yandan da yeni teknolojiye uygun analiz yöntemlerini geliştirmek zorunda kalmıştır

ANALİTİK KİMYA VE NANOTEKNOLOJİ

İnsanlık tarihinin evrelerini her devirdeki toplumları yönlendiren gelişmelere göre  “çağ” adı verilen dilimler halinde gruplandırarak isimlendirmek daha bilimsel kabul görmüştür. Bir yandan tarihçilerin tercih ettiği eskiçağ, ortaçağ, yeniçağ ve yakın çağ gibi adlar altında zaman dilimleri, bir yandan da eski çağı yontma taş devri, cilalı taş devri, bronz çağı, maden çağı, tarım çağı, sanayileşme çağı, petrol çağı, uzay çağı, ileri teknoloji çağı, iletişim ve bilgi çağı gibi belirli zaman dilimlerini ve yaşam şeklini simgeleyen terimlerin de kullanılması tercih edilmiştir. İçinde yaşadığımız zaman dilimlerine geldikçe çağların süresi de kısalmış, özellikle son 50 yıl içerisinde çağa yön veren gelişmeleri izlemek kadar isimlendirmek de zorlaşmıştır. Her çağda toplumları sürükleyen yeni teknolojilerin o çağları şekillendirdiği  açıktır. Halen yaşadığımız çağa değişik adlar verilebilir. En çok sevilen ve tutunan adlandırmanın “Bilgi çağı” olduğu söylenebilir.

Çağımıza yön veren teknolojiler: Uzay teknolojisi, gen teknolojisi, iletişim teknolojisi, nanoteknoloji olarak dört ana grup altında toplayabiliriz. Bu gibi ileri teknolojiler analitik tayin ve kontrol yöntemlerinin gelişim yönünü de belirlemiştir.

Bilgi çağının teknolojisi de nanoteknolojidir. Çağımızda endüstrinin geldiği düzey, bir yandan toplumun gereksinimini karşılayacak çok büyük ölçekli üretim, öte yandan yüksek kaliteli, gittikçe küçülen, nanometrik boyutlarda ileri teknoloji ürünleri ile hücre altı moleküler düzeyde işlemleri yapma, bunları teknolojiye aktarma (gen teknolojisi) noktasına ulaşmıştır.

Analitikçi bu yeni endüstrinin maddelerin bileşimi ve yapısına yönelik sorularına cevap verebilmek için bir yandan eski analiz yöntemlerini değiştirirken, bir yandan da yeni teknolojiye uygun analiz yöntemlerini geliştirmek zorunda kalmıştır.

Analitik kimya, farklı maddeleri tanıma, onların bileşenlerini tayin etme sanatı olup kimyasal işlemlerin bilimsel veya teknik amaçla kullanıldığı her yerde karşılaşılan sorunlara cevap verebilmemizi sağlar. Analitik kimya ve analiz metotları madde sisteminin kimyasal bileşimini, (nitel-nicel analiz) madde yapısını (yapı tayini) inceleyen iki uygulama alanı doğrultusunda yöntemler geliştirir.

Kimyasal tepkimelerin kontrolü, kinetiği, akıllı moleküllerle kimyasal tepkimelerin yönlendirilmesi, biyokatalitik (enzimatik) olayların yönlendirilmesi, kristal düzeni, kristal yapı hataları ve bunlardan yararlanma, yüzey kimyası ve yüzeyin araştırılması, bu tekniklere uygun analiz ve kontrol tekniklerinin geliştirilmesi çağımız kimyacılarını, özellikle analitik kimyacıları nanoteknolojiye de yönelmeye zorlamıştır..

Günümüzde sağlık, ekolojik soruların ekonomik ve etik değerlere uygun araştırılması daha ön plana çıkmıştır. Bunun sonucu günümüzde analitikçi yaşanılan çevre ve  iş ortamının, solunan havanın, içilen suyun, yararlanılan nehirlerin, göllerin ve denizlerin, toprağın, yediğimiz gıdaların hatta insan ve hayvan bedeninin maddesel yapısına yönelik soruları yaptığı analiz sonuçlarını bir ekonomist gibi toplumsal politikalara yön verecek şekilde yorumlayarak ifade edebilmelidir.

NANOTEKNOLOJİDE KİMYANIN SİHİRLİ DEĞNEĞİ VE YÜZEYLER

Nanoteknoloji ismi çoğu kimseye fizik bilimini hatırlatmaktadır. Ancak, birçok konuda olduğu gibi bu konuda da sihirli değnek yine kimyacıların ellerindedir. Malzemelerin sürtünme, yapışma, suyu sevme ya da sevmeme, biyolojik etkileşim ve benzeri “Yüzey Özellikleri” tamamen nanometre boyutlarındaki en üst katmanların kimyasal kompozisyonu ve morfolojisi tarafından belirlenir. Dolayısıyla bu yüzey özelliklerinin kontrollü ve akıllı bir şekilde kullanımı da tabii ki nanoteknolojiden geçmektedir.

Nanoteknoloji uygulamaları denilince de akla hemen pahalı ve yüksek teknoloji gerektiren ultra-yüksek vakum isteyen cihazlar (UHV), yüksek sıcaklıklar veya nanometre boyutlarında litografi yapabilen aygıtlar geliyor. Halbuki doğadaki örneklere bakıldığında birçok tepkime ve malzemenin üretimi oda sıcaklığında, normal şartlar altında ve sulu ortamlarda gerçekleşmektedir. “Lotus Yaprağı” veya “Köpekbalığı Derisi” örneklerinde olduğu gibi doğadaki canlılar yüzey özelliklerini mütevazi koşullarda kolayca ve hızlıca kontrol edebilmektedirler.  Yüzeyinde bulunan mikron ve nano seviyesindeki  çukur ve tepecikli yapılar sayesinde bitkinin yaprakları kesinlikle ıslanmamakta ve su damlacıkları yaprağın toprağa doğru eğimli şekli sayesinde toprağa doğru kayarken üzerindeki çamuru, küçük böcekleri ve diğer kirlilikleri de beraberinde taşımaktadır. Bu özellik aşağıdaki diyagramda da basitçe gösterilmektedir.