Sercan ÖZTÜRK / Sanayi ve Teknoloji Uzman Yardımcısı (Bilim ve Teknoloji Genel Müdürlüğü)
“Nano” anlam olarak, bir fiziksel büyüklüğün bir milyarda biri anlamına gelmektedir. Bir nanometre ise metrenin bir milyarda birine eşit bir uzunluk birimidir.[1] Çeşitli ülkeler, nanoteknoloji alanındaki politikalarını belirlediği, yeni girişimler başlattığı dokümanlarında farklı nanoteknoloji tanımları geliştirmişlerdir. Nanoteknoloji, en genel tanımıyla; 1 nanometreyle 100 nanometre arasındaki ölçekte, maddeler üzerinde çalışmaların, deneylerin yapıldığı; kontrolünün sağlandığı; göstermiş olduğu farklı özelliklerin anlaşılmaya çalışıldığı bir bilim, mühendislik ve teknoloji olarak tanımlanmaktadır.[2]
Nanoteknoloji ve nanobilim hakkındaki fikirlerin ve kavramların ilk temelleri, nanoteknoloji kelimesinin kullanılmasından çok önceleri 29 Aralık 1959’da Caltech’te yapılan Amerikan Fizik Toplumu toplantısında Amerikalı bilim insanı Richard Feynman tarafından ortaya atılmıştır. Nanoteknoloji kelimesi ise bu konuşmadan yaklaşık olarak on yıl sonra, Japon bilim insanı Norio Taniguchi tarafından kullanılmıştır. Nanoteknoloji alanındaki çalışmaların başlaması ise 1981 yılında olmuş ve tarama tünelleme mikroskopunun (TTM) icadıyla atomlar bireysel olarak görülebilmiştir.
Nanoteknolojinin 1981 yılında TTM’nin bulunması, maddelerin nano ölçekte görülebilmesi ve incelenebilmesi konusunda kilometre taşı olmuş, bu tarihten sonra nanoteknoloji büyük önem kazanmaya başlamıştır. Maddelerin nano ölçekte boyutuna bağlı olarak kaynama noktasının, elektrik iletkenliğinin, kimyasal reaksiyona girebilme hızının vb. farklılaşması özelliği nanoteknolojinin özgünlüğünü ortaya koyması açısından önemli olmuş ve bilim insanlarının da fazlasıyla dikkatini çekmiştir. Bu araştırıldığında ise sebebinin, kuantum etkisi olduğu anlaşılmıştır. Kütlesel malzemedeki daha büyük parçacıklarla karşılaştırıldığında, nanoparçacıklar tamamen yeni ya da gelişmiş, belirli özelliklere (boyut, dağılım, morfoloji, faz vs.) dayalı olan niteliklere sahiptirler.[3]
Nanoteknoloji gerçek anlamda, sadece tek bir bilim değildir. Nanoteknoloji fizik, kimya, biyoloji, malzeme bilimi ve mühendislik bilimlerini de içinde barındıran disiplinler arası bir bilimdir. Dolayısıyla çok geniş bir alanda nanoteknoloji hakkında çalışmalar yapılmaktadır. Doğada nanoölçekte birçok malzeme bulunur. Termit kulelerinde bulunan iklimlendirme sistemleri, yarasanın çok frekanslı ileticisi, kertenkelelerin ayak parmaklarında bulunan ve tutunmasını sağlayan nano kıllar, kelebeğin kanatlarındaki renk çeşitliliğini sağlayan nanofotonik kristaller nanoölçekte üzerinde çalışılan sistemlere örnektir. Nanoölçekte çalışabilmekteki anahtar nokta, malzemeleri nanoölçekte görebilmek ve manipüle edebilmektir. Bu işlemler de ancak özel mikroskopların bulunmasıyla mümkün olmuştur. TTM’nin icadıyla beraber karbon nanotüpler gibi küçük objeler hareket ettirilebilmiş ve nanoölçekte bazı yeni objeler oluşturulmuştur. Bunun ilk ve en önemli örneği, 11 Kasım 1989’da Don Eigler ve meslektaşları tarafından atomlar kullanılarak oluşturulan şirket logosudur. Don Eigler ve takımı, arka planında bakır atomlarının bulunduğu malzemeye, tam olarak 35 ksenon atomunu hareket ettirerek IBM yazmışlardır.[4]