Nanoteknoloji nedir?

Nanoteknoloji, boyutları nanometre veya bir metrenin milyarda biri olarak ölçülen teknolojik yapılarla ilgili bilimsel, teorik ve mühendislik disiplinleridir. Bir örnek, uzunlukları birkaç on nanometreden birkaç milimetreye kadar değişen uzunluğunda karbon nanotüplerin, küçük karbon tüplerinin birkaç nanometrede (yaklaşık bir insan kılının genişliğinin yaklaşık 1 / 50.000'ini) incelenmesi ve uygulanmasıdır. Karbon nanotüpler, Dünya'da henüz keşfedilen en güçlü ve en sert malzemedir, çelikten 500 kat daha güçlü ve on kat daha hafiftir.

Nanoteknolojinin değerini anlamak için, uygarlık tarihindeki tüm teknolojilerin, nano ölçekli özelliklerinin tamamen cehaletiyle inşa edildiğinin farkına varılmalıdır. Bununla birlikte, bu özelliklerin, makro ölçekteki bir malzemenin yığın özellikleri üzerinde büyük bir etkisi vardır. Örneğin, modern metalik zırhlar genellikle üretim sürecindeki kesinti nedeniyle trilyonlarca minik nano ölçekli delik ve deformasyona sahiptir. Agregada, bu küçük delikler malzemenin mukavemetini önemli ölçüde azaltır ve bir mermi veya patlamadan içeri girilmesini kolaylaştırır. Zırh nano ölçekli hassasiyetle üretildiyse, birkaç kat daha etkili hale getirilebilirdi. Bu özelliklerin incelenmesi nanoteknoloji alanına girer.

Toplu malzemelerin nasıl daha güçlü veya daha kullanışlı hale getirileceğinin yanı sıra, nanoteknoloji de küçük makineler veya yapılar üzerine yoğunlaşıyor. Örneğin, şu anda kullandığınız bilgisayardaki transistörler, birbirlerinden ayrı olarak, kullanılabilir alanlarını en üst düzeye çıkarmak için tasarlanmış 50 nanometreden daha azdır. Yakın gelecekte, devre tasarımları mevcut paradigmayı kullanarak minyatürleşmenin sınırlarını zorlamaya başlayacak ve başka bir yaklaşıma geçiş yapmaya zorlanacak. Nanoteknolojideki bilim insanları tam olarak bunu araştırıyor ve her yıl milyarlarca dolar alana dökülüyor.

Nanoteknolojinin nihai hedefi, maddenin yapısının tam kontrolüdür. Nihai nanoteknolojik üretim cihazı ile, karbon moleküllerini uygun düzende yeniden düzenleyen nano ölçekli manipülatör ağları kullanarak kir ince bifteğe dönüştürülebilir. Her ikisindeki atomlar aynıdır - çok fazla karbon - sadece düzenlemeleri farklıdır. Gelişmiş nanoteknoloji, atardamarlarımızda yüzen, plakayı kaldıran ve doku hasarını onarabilen nano ölçekli tıbbi cihazlar inşa etmemize izin verebilir. Bu makineler bir gün sonsuza dek yaşamaya izin verebilir, sadece yaşlanmanın yol açtığı hasarı biriktirme ve ölümcül olma şansını yakalamadan onararak.