Doğanın temel taşını oluşturan atomların gözle görülemeyecek kadar küçük olduğunu hepimiz biliyoruz. Bu atomların dizilişleri sonucunda farklı tür malzemeler meydana gelmekte. Örneğin, eğer kömür atomlarının sıralanışı değiştirilebilseydi elmas bile elde edilebilirdi. Günümüzde moleküler düzeyde üretim yöntemleri açısından çok da ileri bir durumda olmadığımızı rahatlıkla söyleyebiliriz. Günlük yaşamın çoğu alanında yapabildiğimiz işlemler, öğütme, ezme ve ısıtma gibi yöntemlerle maddeleri şekillendirmek.

Georgia Tech üniversitesi profesörlerinden Ralph C. Merkle'in günümüzdeki işleme teknolojisi ile ilgili çok güzel bir benzetmesi var: "Şu anda gerçekleştirdiğimiz işlemler, ellerinde boks eldivenleri olan bir kişinin lego oyuncaklar ile bir şeyler yapmasına benzetilebilir. Bu küçük lego parçalarını kullanarak bir şeyler yapabilirsiniz, ama yaptıklarınız oldukça kaba bir halde olur. Halbuki bu parçaları hassas bir şekilde bir araya getirebilsek çok daha hızlı bir biçimde ve daha hassas ürünler ortaya çıkarabiliriz. işte bu noktada nano teknoloji devreye giriyor. Nano teknoloji sayesinde bu eldivenleri çıkarma imkanına sahip olacağız. Doğanın temel taşlarını oluşturan atomları ucuz bir biçimde ve kolayca düzenleyebileceğiz. Bu şekilde üretilen ürünler daha dayanıklı, daha hafif ve daha hassas özelliklerle donatılmış olacak." (www.merkle.com)

Insulation) uygulaması yongalara yüzde 20 gibi olası bir performans artışını getiriyor. Mevcut yonga basım sistemlerini değiştirmeden SOl'nin sağlayacağı ek performans yonga üreticilerinin dikkatini çekti.

Diğer yandan Intel'in Moore Yasası'nı devam ettirmek ve başka alanlara yaymak için yeni silikon teknolojileri ve malzemeler üzerinde gerçekleştirdiği araştırma ve geliştirme çalışmaları arasında; Aşırı Morötesi litografisi (Extreme Ultraviolet lithography), gerilmeli silikon (strained silicon) yeni transistor dielektrik teknolojileri gibi yenilikler bulunuyor. Intel'in gelecek on yılın ikinci yarısında üretmeyi planladığı yüksek hızlı Terahertz transistörler üzerindeki araştırma projeleri, yüksek performanslı, düzlemsel olmayan, üç geçitli deneysel CMOS transistörler (Tri-Gate transistörler) üzerine odaklanmış durumda. Bu tür bir farklı transistor yapısı ile mevcut düzlemsel tasarım yerine üç boyutlu bir mimari kullanılması, transistor geçitlerinin yüzey alanını arttıracak. Bu da performansı yükselterek yüksek hızlı işlemcilerin yapılmasına olanak tanıyacak. Üretim tekniklerinin değişmesine rağmen gerçekleştirilmesi gereken değişiklik transistor boyutlarının mümkün olduğunca küçültülmesi.

Yukarıdaki resimde, nano yapıların kimyasal reaksiyonları nasıl kontrol edip geliştirebileceğini araştırmak üzere tasarlanmış bir makine bulunuyor.

Silikon polimer nano kablolar kullanılarak, parmak izinde bulunan TNT kalıntıları ültraviyole ışıkta tespit edilebiliyor.

Moleküler seviyedeki bu tasarımlardan soldaki moleküler birleştirme için hareket kontrolcüsü, ortadaki bir rulman, sağdaki ise basit bir pompa. Tümü de çalışmaya hazır...

Sayısız cihazda kullanılabileceği belirtilen karbon teknolojisi ile karbon fazların büyüklüğü 5 -10-nanornetre boyutuna kadar indirilebiliyor, Prof. Erdemir'in geliştirdiği nano özellikli karbon elmas tabakada sürtünme katsayısı çok düşük; bunun yanında ısıya dayanıklılık ise son derece yüksek. Her iki özellik de beklentileri karşılayacak güzel bir başlangıç. 1977 yılında istanbul Teknik Üniversitesi Metalürji bölümünden mezun olan ve 1987 yılından beri de ABD'nin Chicago kenti yakınlarında bulunan Argon laboratuarlarında araştırmalarını sürdüren Prof. Dr. Ali Erdemir, geliştirdiği maddenin, suni bir elmas gibi düşünülebileceğini ve aynen gerçek elmasın özelliğine sahip olduğunu kaydediyor. Geliştirilen bu teknoloji ile kesici ve delici aletlerin uçları ısıya çok dayanıklı bir hale dönüştürülebilecek. Diğer yandan uzay araçlarında kullanılan birçok cihaz daha uzun ömürlü olabilecek.

Diğer alternatif uygulamalar

Çok hafif ve dayanıklı olacak olan nano materyallerden yapılacak araba, uçak ve uzay araçları ile çok az enerji tüketimiyle daha uzun ve güvenli yolculuklar yapılabilecek. Ayrıca doğada mevcut olan birçok teknoloji hayata geçirilebilecek. Lotus çiçeği yaprağının hiç ıslanmaması ve kirlenmemesi özelliğini bu şekilde aydınlatmak mümkün olabilir. Çözüm bulunduktan sonra kirlenmeyen, ıslanmayan kaşıklar, çatallar, elbiseler üretilebilecek. Diğer yandan sağlık alanına yönelik olarak yapılacak akıllı nano robotlar, hastalığın teşhisini koymada önemli görevler üstlenecek ve gerektiğinde hastalıklı bölgelere ilaç vererek tedavinin gücünü arttıracaklar. Ayrıca, otomotiv sektörünün en önemli sorunlarından biri olan araçların üzerindeki boyaların çizilmesi ve kaportaların aşınması sorunu da nano teknoloji sayesinde çözülecek. Nano teknoloji ile işlenmiş gümüş, bakterilerin üremesini engelleyebiliyor ya da yaşamlarını zorlaştırıyor. Nano-gümüş olarak adlandırılan işlem bir aşı görevi üstleniyor. Nano-gümüş kaplanan yüzeyler bakterilere geçiş izni vermiyor.

"Devletlerin, özel şirketlerin ve üniversitelerin bu yıl nano teknoloji araştırmaları için ayıracağı kaynağın 8,6 milyar dolar olması bekleniyor.

Asıl uygulama alanları, bakterisiz ve mikropsuz ortamların yaratılması gereken ortamlar. Özellikle hastaneler ve mutfaklar için oldukça faydalı olacak bir buluş.

Nanoaltınların bu özelliğini fark eden bir Japon firması koku yok ediciler geliştirmiş. Bu koku yok ediciler tuvaletler için biçilmiş kaftan. Bir - iki nanometre çapında, kamış biçimli moleküller olan karbon nanotüpler, biçimlerine bağlı olarak elektriği metal ya da yarı iletken özellikte taşıyabiliyorlar. Nano teknolojik çalışmalara güzel bir örnek olarak İsrailli bilim adamlarının projesi verilebilir, israilli bilim adamları biyolojik moleküllerle bir test tüpü içinde bir bilgisayar oluşturmayı başardılar. Bu çalışma, bir mililitrenin onda biri hacmindeki su damlacığı içinde 1 trilyon bilgisayarın bir arada bulunarak aynı anda işlem yapmaları anlamına geliyor. Bu araştırmanın ileride insan, hayvan ve bitki bedenindeki biyokimyasal ortamla etkileşerek önemli biyolojik ve farmakolojik uygulamalara olanak sağlayacak bilgisayarların geliştirilmesine yol açabileceği ortada.

Hatta vücuda ek bir bağışıklık sistemi de kazandırabilirler. Hedef hücrelerin özellikleri programlandığında, mesela grip virüslerine saldırabilir ve bünye hastalanmadan virüs istilasını durdurabilirler. Aynı zamanda vücuttaki her bulguyu rapor edip doktorluk da yapabilirler.

İnsanlık tarihi de gelecekte ortaya çıkacak tehlikeleri anlatanlarla dolu. Bu konudaki en çarpıcı örnek Unabomber, Gerçek ismi Theodore Kaczynski olan Unabomber, 17 yıl boyunca üniversitelerde bilgisayar ve genetik konularında araştırma yapan bilim adamlarına öncelikli olmak üzere, çeşitli kişilere bombalı paketler gönderip sonunda teknolojik ilerlemenin insanlığı mahvedeceğini anlatan bir manifestoyu New York Times ve diğer önemli yayın organlarında bomba tehdidi ile yayınlatmış biri. Elbette bu görüşe katılan başka kimseler de var. Ama görünen o ki ilerleme her zaman devam etmekte ve bu böyle sürecektir.

 Ama 1 trilyon devreyi 1 santimetrekare alana sığdırıp bağlantılarını geliştirmek, çalışırken moleküler yapılarının değişmesini önlemek, bütün bunları hızlı ve ucuz bir biçimde yapmak pek de kolay görünmüyor. Silikon çok küçük boyutlarda detektörler yapmak için ideal, ama umut verici bir madde daha var: Karbon nanotüpler.

1991'de, bir Japon araştırmacı tarafından tesadüfen keşfedilen nanotüpler, içi boş silindir halinde sarılmış karbon atomu yaprakları. Çelikten 10 kat güçlü, 6 kez hafif olan nanotüpler, köprü, uçak ve uzay asansörü yapmaya çok uygun. Tek sorun, laboratuar kaynaklı en uzun nanotüpün 10 milimetre boyunda olması. Nanotüp yataklar ise hemen hiç sürtünüp aşınmıyor, çünkü karbonun bütün kimyasal bağları kullanılıyor.

Nano teknoloji lafını ilk olarak bilgisayar oyunlarında duymaya başladık. Bu oyunların çoğu günümüz teknolojisinden nano teknolojiye geçen ulusların bir anda kainata hükmetmeye başlamasını konu alıyordu. Gerçekten de günümüz ordularının nano teknoloji kullanılarak üretilen silahlara sahip bir ordunun karşısında durabilmesi pek mümkün değil gibi görünüyor. Ne de olsa nano teknoloji dünyanın kısıtlı enerji kaynaklarını çok daha efektif olarak kullanma imkanı veriyor. Bu nedenle tüm dünya ulusları en azından şimdilik nano teknoji anlamında yapılan tüm yeni keşifleri birbirleriyle paylaşıyorlar... .

Nano değeri, maddenin atomdan önceki son basamağını gösteriyor