Yeni metod, Intel'in geleneksel AR-GE gününde gösterildi. Bu yöntem Moore kanunun, önümüzdeki on yılda geçerliliğini koruyacağını gösteriyor.

Litografik teknikler 60'lı yıllardan beri işlemci yapımında kullanılıyor. Litografyada sorun şu: oluşturacağınız desen küçüldükçe, maskenin direnen malzeme üzerinde oluşturduğu şekilde bozulmalar oluyor. Misal, dikdörtgen oluşturmak isterken, oval bir şekil oluşuyor. Bunun için günümüzde orijinalden farklı maske yapılıp, düzgün şekiller oluşması sağlanıyordu. Ama artık bu yöntem de, yani optik yuvarlama tekniği de yetersiz kalıyor.

Yeni yöntem ile desen piksel piksel oluşturuluyor. Maske aslında cam üzerinde yanyana açılmış küçük küçük delikler. Maske tamamen saydam, desen anca ışık tuttuğunuzda gözüküyor.

Intel bu yöntemle 65 nm'lik bir örneği üretti, sırada 45 nm'lik örneği yapmak var. Şu videoda ise yeni maskenin görüntülerine ulaşabilirsiniz.
















Soldaki resim oluşturulan desen, sağdaki resim ise piksellenmiş litografyada kullanılan maske. Kırmızı noktalar camdaki delikleri temsil ediyor.

Yıllardır, bilim adamları gümüşün sadece zararlı bakterileri öldürdüğünü düşünüyorlardı ve bu bilgiden dolayı da antimikrobiyel ürünlerde gümüş nanoparçacıkları kullanılıyordu.

Missouri Üniversitesi, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Doçenti Zhiqiang Hu, gümüş nanoparçacıkların kanalizasyonlarda amonyağın temizlenmesi ile görevli yararlı bakterileri öldürdüğünü buldu. Gümüş nanoparçacıklar çok zararlı ve bakteri üremesini durduruyor.





İnternet üzerindeki nano ürün kataloğunda, nano gümüş en fazla üründe bulunan nanomalzeme: koku oluşturucu bakterileri öldüren ve bu sayede kokmayan çoraplar, gümüş nanoparçacık salan çamaşır makineleri bu ürünlerden bir kaçı. Kendimiz için faydalı ürünler, aslında çevreye zarar veriyormuş. Bu ürünler yaygınlaştığı için, nanogümüş parçacıkları lağım suyuna, kanalizasyonlara oradan da nehir ve okyanıslara karışacak.





Hu, bir sonraki çalışmasında gümüş nanoparçacıkların hangi orandan sonra, zararlı hale geldiğini bulmaya çalışacak. Ayrıca, gümüş nanoparçacıkların su arıtma sürecini nasıl etkileyeceğini de belirleyecek. The Water Environment Research Foundation, Hu'ya nanoparçacıkların hangi seviyeden sonra aıtma tesislerini etkilediğini bulması için $150,000 bağışta bulundu. Hu nanoparçacıkların kirli sularda daha iyi yönetilebileceğini düşünüyor. Araştırmanın 2010 yılında bitmesi bekleniyor.
Makale Water Research and Environmental Science & Technology dergisinde yayınlandı.Nano dünyası bizi şaşırmaya devam ediyor!

Cornell Üniversitesi araştırmacıları, dünyada toprağı ilk kez 50 nm seviyede incelediler. Toprakta çok farklı karbon bileşiklerin varlığı gözlemlendi. Araştırmayı yapan Johannes Lehmann.






Nature Geoscience'ın Nisan sayısında yayınlanan makaleye göre, topraktaki karbonun detaylı yapısını bilmek, topraktaki organik madde döngüsünü gerçekleştiren kimyasal süreçleri anlamaya yardımcı olacak. Mesela, toprak ıslanınca, sıcak ya da soğuk hale gelince malzemelere ne olur sorusuna cevap bulunabilir.



Kuzey Amerika, Panama, Brezilya, Kenya ve Yeni Zelanda'dan alınan örneklerde karbon içeriği farklı olmasa da, toprakların kendi içinde yapısal farklılıklar gözlemlenmiş. Yani toprak homojen bir yapıda değil.

Lehmann, topraktaki bazı malzemelerin kökenini de buldu. Bazıları yaprak ve mikrop kalıntısı çıktı.

Bir sonraki hedef, toprağın yapısını tamamen ortaya çıkarmak.

Resimde nanoseviyedeki toprak topağında karbonlarının dağılımını görüyoruz. Görüntüler Odaklı X-Işını ile alınmış.

Boyurları 9.8mm x 5.4 mm. Mit Enterprises Limited şirketi üretmiş. Üretim tam 2 yıl sürmüş.

Metin altın ya da platinyumla elektron demeti teknolojisi ile yazılıyor. Yaptıkları ürüne MEQA (Sanatsal Olarak Kur'anın Mikro Mühendislemesi) adını vermişler.

Dr. Mir Emad Mokhtari, Mir Enterprises Limited müdürü, “Şimdilik bu çiplerden 20 adet var dedi, fazla üretmeyi de düşünmüyoruz" dedi. Kur'an'a saygı gösterdikleri için, seri üretime geçilmeyecek, önemli günler için üretim yapılacak.

Kur'an'ın yüzeyi zedelenmelere karşı kuvartz ile kaplanmış.

MEQA, Dubai'de 4 gün süren düğünde sergilendi.

Görüntülere ulaşma için şu siteye girin, Gallery kısmına bakın.

Ürün şu an İran, Suudi Arabistan, ABD ve İngiltere'de satılıyor.

Not: Kur'an metni Londra Merkez Camii, İslam Kültür Merkezinca onaylı.

Research and Markets 2011 yılında Dünya'da nanoteknolojinin durumunu tahmin eden bir rapor yayınladı. Raporun metnine ulaşamadım, çünkü en ucuz olan PDF kopyası bile 1142 dolar

Ama rapor hakkında kısa bir bilgi sitede yer alıyor. İngilizce olan metnin Türkçesini sizlerle paylaşayım dedim.

Önemli sonuçlar:
- Hızla ticarileşen nanoteknoloji piyasası, bir çok sektörü etkileyebilir: enerji, tekstil, canlı bilimi.
- Nanoteknoloji piyasasının 2007-2015 yılları arasında yıllık birleşik büyüme oranı %33 olması tahmin ediliyor.
- Tüketici ürünlerinin yıllık ortalama büyüme oranının 2005-2010 yılları arasında %9.4 olması bekleniyor.
- Nanoteknoloji üzerine harcama 2006'da %29 arttı.
- Nanoteknolojiye devlet yatırımları Avrupa, Kuzey Amerika ve Japonya ile başladı. Fakat Rusya, Çin, Brezilya, Türkiye ve Hindistan gibi ülkelerde de bu trend başladı. Bu ülkeler de sektöre ciddi yatırımlar yapıyor.
- Asya-Okyanusya nanoteknolojik ürünlerin en fazla satılacağı bölge olarak görülüyor. Bu bölgeyi Amerika ve Avrupa takip ediyor.

Raporda incelenen hususlar:
- Nanoteknoloji piyasasının günümüzdeki durumu.
- Nanoteknoloji piyasasının büyümesine sebep olan faktörler.
- Nanoteknolojinin bir çok uygulama alanında incelenmesi ve gelecek hakkında görüşler.
- Gelişmiş ve gelişen ülkelerin endüstri profili (Amerika, Japonya, Çin, Hindistan, Hindistan, Rusya, Brezilya vs.)
- Küresel nanoteknoloji pazarında belirginleşen trendler.
- Nanoteknolojine pazarına girmesi muhtemel alanlar.
- Nanoteknoloji pazarının gelişmesini engelleyecek faktörler.

Bilgi kaynakları
Kitaplari, gazeteler, ticari dergiler, raporlar, endüstri portalları, devlet ajentaları, ticari ortaklıklar, 3000 farklı veritabanı vs.

Dallas Texas Üniversitesi nanoteknoloji araştırmacıları, Brezilya'daki ortakları ile, karbon nanotüp kağıtlarının gerildikleri ya da homojen bir şekilde sıkıştırıldıklarında tuhaf mekanik özellik sergilediğini buldular. Bu tuhaf özellikler kompozit, sensör ve yapay kas gibi uygulamalarda uygulanabilir. Grubun çalışması Science dergisinin 25 Nisan sayısında yayınlandı.
özel olarak yapılmış, dublör "buckykağıtlar" boyuna çekildiği zaman genişlikleri artıyor. Aynı malzeme sıkıştırıldığı zaman da, boy ve genişliği artıyor. Bu özelliğe sahip bir başka malzeme daha var, hem de 2000 yıldır kullanılıyor: şarap şişesindeki mantar.

Dr. Ray H. Baughman'ın grubu tek katmanlı nanotüp (TKKN) ve çok katmanlı nanotüpten (ÇKKN) oluşan karışım yaptılar. Karışımın Poisson oranının ÇKKN'lerin miktarı arttıkça, eksi değere doğru kaydığı gözlemlendi.

Karışımdaki TKKN ve ÇKKN oranı ayarlanarak Poisson oranı sıfır yapılabilir. Bu da AKM'lerde (Atomik Kuvvet Mikroskopu) de kullanılan manivelaların bükülme sonrası genişliğinin artmaması için kullanılabilir.

Resimde karışımdaki karbon nanotüplerin AKM resmi görülüyor.

Sargı bezinin yapısı Birinci Dünya Savaşı'ndan beri pek değişmedi ama yakın zamanda değişim kaçınılmaz gibi.
Kimyacılar pamuk sergi bezine nanoparçacık ekledikten sonra sargı bezinin kan durdurma özelliği iyileşti. Bez, boğaz ve kasık gibi basınç uygulamanın zor olduğu bölgelerde bile kanı durdurabiliyor. Yeni malzeme ile hastaneye götürülürken yolda kan kaybederek ölen insan sayısı azaltılabilir. Ürünü Z-Medica adlı medikal şirket üretiyor. Şirketin CEO'su Ray Huey askeriyenin 11 Eylül olaylarından sonra kanamayı durduracak teknoloji arayışına girdiğini belirtti.Askeriye yüksek teknoloji medikal ürünlerin testini yaptığında, kazanan Z-Medica'nın ilk ürünü idi: QuickClot. Bu ürün bir toz ve yaranın üstüne dökülüyor. Kısa bir zaman sonra, ürün Irak ve Afganistan'daki askeri birliklere yollanmış. Yalnız ürünle ilgili şikayetler gelmiş. Sorun ise toz kan ile temas edince ortaya çıkan yanma hissi. Bu surumda optimum çözümün bu toz olmadığı anlaşılmış.

Askeriye bu sefer Galen Stucky grubuna danıştı. Galen Stucky, inorganik malzeme araştımasında en iyi gruplardan biri. Stucky ve bir kaç mezun öğrenci ısı problemini çözdü, bu sayede bir çok patent aldılar ve Z-Medica ile ticari ilişkiye girdiler.

Sorunun çözümü ise QuickClot yerine 50 yıldır tıpta kullanılan bir malzeme kullanmak: kaolin kili. Bu madde kan pıhtılaşmaasını tetikleyen aluminosilikat nanoparçacıkları bakımından zengin.

Z-Medica bu olaydan hemen sonra koalin ile sargı bezini birleştirerek, kullanımını kolaylaştırdı. Sargı bezinin prototipi 2 hafta sonra üretilmiş. 18 Aralık 2007'de de piyasaya sürülmüş.

Aşağıdaki videoda Quickclot'un etkisini görebilirsiniz:

Project on Emerging Nanotechnologies (PEN) Mart 2006 yılında ilk nano ürünlerin listelendiği siteyi kullanıma açtı. İlk başlarda 212 ürün var iken, şu an sitede 609 ürün var. Sağlık ürünleri, kozmetik ve güneş kremleri listenin %60'ını oluşturuyor. Listenin tamamını görmek istiyorsanız buyurun.

Türkiye'den hiç ürün gözükmese de, Türkiye'nin de nanoteknoloji ürünleri var. Mesela DYO Nano, İstikbal Biocare. Başka ürünler varsa da, kesin bir bilgim yok. Ayrıca ürün olarak daha çıkmasa da, bir çok nanoürün patenti bulunmakta.

Peki bu ürünler neden sitede yok? Sanırım ürünleri kullanıcılar ekliyor, bu firmaların da bu siteden haberi olmayabilir.

En yeni ürünlerden biri de Swissdent Nanobeyazlatıcılı Diş Macunu. İçinde kalsiyum peroksit nanoparçacıkları var. Bu parçacıklar dişleri beyazlatıyor.
Ürünlerde en fazla kullanılan malzeme gümüş nanoparçacıkları; 143 üründe bulunuyor. En fazla kullanılan diğer malzemeler ise şöyle: karbon yapıları (nanotüp, fulleren), çinko, titanyum, silikon ve altın.

2006'da 50 milyar dolar değerinde nanoteknolojik ürün üretildi. Lux Research şirketine göre 2014 yılında 2.6 trilyon değerinde nanoteknolojik ürün üretilecek, bu da toplam Dünya üretiminin %15'i demek.

Nanoteknoloji AR-GE'sine çok kaynak ayırılırken, nanoürünlerin sağlığa ve çevreye etkisini araştırmaya daha az kaynak ayırılıyor. Eğer sağlıkla ilgili gerekli çalışmalar yapılmazsa, tüketicilerin nanoürünlere karşı soğuyabileceği ve nanoürünlere rağbet göstermeyeceği düşünülüyor.

Beynimiz milyarlarca sinir hücresinin oluşturduğu muazzam bir ağdır. İşte bu ağın yapısını çözmek nöröbilimin amaçlarından biri.

Beynin yapısını öğrenmek için küçük elektrotlar kullanılıyor. Bu elektrotlar sinirlerin elektriksel aktivitesini ölçüyorlar. Bir diğer metod ise sinir hücrelerini elektriğe duyarlı boya ile etiketledikten sonra ışığı kullanır. İlk metodun dezavntajı invazif olmasıdır (vücudun içine çok giriliyor), diğerin de ise kullanılan boyalar sağlığa zararlı olabilir. Brown Üniversitesinden Jiayi Zhang, Tolga Atay, ve Arto Nurmikko geliştirdikleri boya içermeyen optik bir uç sayesinde, doğal sinirsel aktiviteleri hissedebiliyor. Dokunun içine altın nanoparçaçcıkları gönderiliyor, böylece canlı nörünların aktivites ölçülebiliyor. Bu teknik yüzey plazmon polariton plazmonu fenomenini kullanıyormuş (tam olarak ne bilmiyorum, bilen varsa paylaşsa çok sevinirim :) ) Ama temel manada, altın nanoparçacıklar yerel elektrik alanları optik olarak hissetmeye yarıyor. Kaynak: 1

Purdue Üniversitesi kimya mühendisleri, optik haberleşme ve diğer teknolojileri geliştirecek elmas benzeri kristalleri, "kendiliğinden birleşme" prensibini kullanarak daha ucuza ürettiler.




Yandaki resimde sürecin şemasını görüyorsunuz.



İnsan saçının yüzde biri genişliğinde (500 nm) delikler içeren silikon yüzey, suya batılıyor. Silikon yüzeydeki delikler hatasız bir şekilde oluşturulmuş. Suyun üstünde ise küçük parçacıklar yüzüyor. Silikon yüzey yukarı doğru çekilirken, bu küçük parçacıklar, silikon yüzeydeki deliklere giriyor.





Bu yöntemle araştırmacılar mükemmele yakın 2 boyutlu koloidal bir kristal ürettiler. You-Yeon Won, kimya mühendisi, bu aşamanın optik teknolojisinde kullanılacak olan 3 boyutlu kristal üretimi için çok büyük önem taşıdığını söyledi. 3 boyutlu kristal üretiminde ilk katman üretimi mühim olduğu için araştırmcılar o konu üzerine yoğunlaştılar.
Makale, Soft Matter dergisinin 9 Nisan tarihli internet sayısında yayınlandı. Makaleye buradan ulaşabilirsiniz.
Peki bu tek katmanlı yapı ne işe yarayacak? Kameraların ya da bilimsel cihazların performansını artıracak "mikro lens" yapımında veya ürünlerin renk gibi optik özelliklerini kontrolünde kullanılacak, fiber optik kablolarının performansını içlerinden geçen ışık miiktarını artıracak.
Solda normal olarak üretilen malzeme, sağda ise yeni bulunan metodla üretilen malzeme görülüyor. Kendi kendine birleşme metodunun ne kadar düzenli bir yapıyı oluşturduğunu açıkça görebiliyoruz. Resim bir TTM resmi.







Çok düzgün malzeme üretimi için kendiliğinden birleşme metoduna benzer bir başka yöntem daha var: robotik. Bu yöntemde robot kolu her atomu tek tek alıp, yerine koyuyor. Fakat kendiliğinden birleşme daha ucuz ve hızlı bir yöntem. Robot ile haftalarca süren bir iş, geliştirilen metodla 20 dakikada yapılabiliyor.

Araştırmacılar kare ve altıgen şeklinde yapılar da yapmışlar.

Industrial Nanotech Nansulate adlı paslanma geciktirici bir boya üreten firma. Ülkemizde de kullanılıyor. Geçen ay DEBA 1 milyonluk boya siparişi vermişti. Habere buradan ulaşabilirsiniz.

Şirket Nansulate EPX adlı yeni ürünü gelecek ay piyasaya sürecek. Ürünün şimdiden 500.000.000 dolarlık siparişi varmış.

Ürünün şimdilik açıklanan özellikleri:
-K değeri (ısıl iletkenlik) 0.027 W/mK
-Yangına dayanıklı
-Kimyasal etkiye dayanıklı
-Paslanmayı geciktirici
-Hafif
-Kolay uygulanabilir.

Kaynak: 1
Not: Arkadaşlar Türkiye'de de nanoteknoloji üzerine çalışan şirketler var, biliyorum. Bağlantım olmadığı için sizlere o şirketin ürünleri hakkında pek bilgi veremiyorum. Bazı şirketler zaten çalışmalarını gizli tutuyor. Şu boyanın Türkiye'de de üretilmesini kadar çok istiyorum ki... Neyse, moralleri bozmaya gerek yok. Bu sayfalarda Türk şirketlerin nanoürünleri hakkında da bilgi verdiğimiz günler gelecektir.

Karbon Nanotüplerin Elde Edilmesi
1- Ark Deşarjı
Karbon nanotüpler ilk defa bu yöntemle üretildi. Fulleren oluşması beklenen 100 amperlik ark deşarjı sistemindeki grafit elektrot kurumları incelendiğinde, karbon nanotüp yapılarına rastlandı. İlk keşfedilen yöntem olduğundan olsa gerek, çok uzun süre bu yöntem kullanıldı.

İlk makroskopik üretim ise, gene aynı yöntemle NEC Fundamental Research Laboratory'de yapıldı.

Bu yöntemle, 50 mikron uzunluğa kadar hem tek katmanlı hem de çok katmanlı karbon nanotüpler üretilebiliyor.

Sistem şöyle: grafitten yapılmış, birbirine çok yakın iki tane elektrod var. Nötr atmosferde, bu iki elektrod arasında doğru akım uygulanıyor. Voltaj elektrod arasındaki gazı indirgemeye yetiyor, ve sonuçta iki elektrod arasında yaklaşık 100 A'lık bir akım oluşuyor. Anottaki karbon atomları buharlaşıyor ve katodda birikiyor. Katodu incelediğinizde ise amorf karbon, grafit nanoparçacıkları, fulleren, çok katmanlı nanotüp gözlemlenebiliyor. Aynı sistemde tek katmanlı nanotüpler ise anotta geçiş metaline (Co, Ni, Fe) doyurulmuş grafit kullanılıyor.

Elektrik arkının ne olduğunu şu videoda görebilirsiniz:
2- Lazer ile
Bu yöntemde de karbon buharlaştırılarak tek katmanlı nanotüpler (tkkn) elde ediliyor. İlk verimli tkkn üretimi bu yöntem ile oldu. Anlatılan 3 metoddan en pahalısıdır.

Sistem şöyle: 1200 derecede tutulan ve içinden Argon akan bir ocak var. Geçiş metalleri ile doyurulmuş grafit, ocağın içinde bulunan yüksek güçte bir lazerin (genelde Nd:YAG lazeri) ışınlarına maruz kalıyor. Oluşan nanotüpler ocağın diğer ucunda toplanıyor.

Bu yöntemin dezavantajı yüksek sıcaklık gerektirmesi.

3-Kimyasal buhar yoğunlaştırması
Bu yöntemde metal katalizör parçaları (Nikel, Kobalt, Demir) içeren bir sübstrat hazırlanır. Oluşacak nanotüplerin çapları bu metal parçaların büyüklüğüne bağlıdır. Sübstrat 700°C'ye kadar ısıtılır. Nanotüp oluşumunu başlatmak reaktörün içine amonyak, azot, hidrojen gazlarından biri ve karbon içeren asetilen, etilen, etanol, metan gibi gazlar verilir. Karbon içeren gazlar katalizör parçanın yüzeyinde parçalanır ve katalizörün yanına yapışır; sonuçta metal katalizör etrafında nanotüp büyür. Ticari nanotüplerin çoğu bu yolla üretilir. Bu yöntemin diğerlerine göre avantajları: - isediğiniz yerde nanotüp üretisiniz, diğerlerinde rastgele yerlerde oluşan nanotüpleri toplarsınız. - dikey olarak nanotüp oluşturulabilen tek sistem.

Not: Bu konu bildirgec.org'da bu blogdan daha önce yayınlandı, ama ben haberin bu blogda da bulunması için tekrar yazacağım. Umarım chattagush bizi affeder.

Yeni üretilen nano-bio-çipin üzerine tükürdükten 15 dakika sonra kalp kriziniz erkenden teşhis edilebilir. Çipin büyüklüğü bir kredi kartı kadar. Araştırmayı The University of Texas yapmış.


Yakın bir zamanda kalp krizine sebep olan kan serumundaki proteinler bulunmuş. McDevitt ve çalışma arkadaşları da bu gelişmeden faydalanmışlar. Ürettikleri çip biokimyasal olarak programlanarak kandaki bu proteinleri tükürükte arıyor. Şimdilik bakılan protein sayısı 32.

Hasta çipin üzerine tükürdükten sonra, çip analizciye bir banka kartı gibi takılıyor ve analiz yapılıyor.
Araştırmacılar testi 80 hasta üzerinde denemişler ve sonuçların çoğunun kan serumu ile yapılan testlerle aynı olduğunu görmüşler. Çip yakın zamanda ticari olarak piyasaya çıkacak. LabNow şirketi uygulamanın patentini almış.

Yeni malzeme, Prof. Philippe Ghosez'in teori grubu (University of Liège, Belçika) ile Prof. Jean-Marc Triscone'in araştırma gruplarının (University of Geneva, İsviçre) çalışması sonucu bulundu.

Gelelim malzemenin yapısına. Eğer bir malzeme birbirini izleyen katmanlardan oluşuyorsa buna süperkafes deniyor. Yeni malzeme de bir süperkafes. Birbirini izleyen katmanlar ise iki farklı oksit: PbTiO3 ve SrTiO3. Nanomalzeme olduğu için, birbirini izleyen bu katmanlar bir kaç atom kalınlığında. Bu iki malzemeden oluşan yeni madde iki maddeye de benzemiyor. Bu farklılık ise malzemenin katmanlı olmasının ve atomik seviyede katmanlar arasında varolan ilişkinin bir sonucu.






















Geçiş metal içeren oksitler çok farklı özelliklere sahip olabildikleri için ve bir çok aygıtta da bulunabildiği için, araştırmacılar bu malzemelere ilgi duyuyorlar. Bu oksitler dielektrik, ferroelektrik, piezoelektrik, mıknatıs veya süperiletken olabiliyor.and their ability to be integrated into numerous devices. Artık bilim adamları bu oksitleri kullanarak, istedikleri özelliklere sahip malzemeleri üretebiliyorlar. Lego parçalarını istediğimiz şekilde birleştirip, istediğimiz bir oyuncağı oluşturdurduğumuz gibi, bilim adamları da atomik oksit katmanlarını istedikleri şekilde birleştirip, istedikleri yapıda, dolayısıyla istedikleri özellikte, malzeme üretiyorlar.


Peki bu malzeme ne işe yarayacak? "Eksik ferroelektrik" doğal malzemelerde çok az görülen bir özellik. Bu özelliğin sıcaklık ile ilişkisi normal ferroelektrikten farklı, bu durumun ise sıcaklığın değiştiği uygulamalarda büyük avantaj sağlaması bekleniyor. İşte bu yeni malzemede eksik ferroelektriklik görülüyor, halbuki 2 oksit de bu özelliğe sahip değil. Hem de bu yeni malzemede, doğadaki en yüksek eksik fotoelektriklik özelliğine sahip malzemeden 100 kat daha fazla eksik ferroelektriklik var. Bu eksik ferroelektriklik ile bir çok yeni aygıtın geliştirilmesi bekleniyor.

Çalışma 10 Nisan Nature dergisinde yayınlandı.

Yazıyı okumadan önce Atomik Kuvvet Mikroskopları (AKM) hakkında bilgi almak istiyorsanız buyurun.


AKM'ler kullanılarak malzemelerin sadece topografik görüntüleri ortaya çıkarılabiliyordu. Yeni üretilen zarlar sayesinde topografik görüntü dışında, malzemelerin yapışma, sertlik, elastiklik ve akışkanlığı da ölçülebiliyor.







FIRAT adlı yeni sistemi Levent Değertekin, Georgia Tech Makina Mühendisliği George W. Woodruff Okulu profesörü, üretti. "Ürettiğimiz sivri uçlar piyasadaki AKM'lere direk takılabiliyor ve kullanılan manivelalardan 50 kat daha hızlı görüntü toplayabiliyor." dedi Değertekin. Yandaki resimde bu hız farkını görebiliyoruz. Üstteki resim FIRAT ile oluşturulmuş, alttaki ise şimdiki sistemle. İki görüntü de 4 saniye sonra çekilmiş, FIRAT 256 satırlık görüntüyü bitirirken, diğer sistem anca 4 satırlık bir görüntü oluşturabilmiş.

Sistem zar ile sivri ucu hareket ettiren elektrod arasındaki elektrostatik kuvveti kullanıyor. Araştırma takımında Güçlü Onaran ve Hamdi Torun'da var. Onlar da Georgia Tech Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği mezunları.


Ürünün detayları ve biyolojik uygulamaları American Physical Society Mart buluşmasında anlatıldı. Araştırma National Institutes of Health ve National Science Foundation tarafından desteklendi.

Yeni sistemin detayları ise şöyle: Şimdiki sistemlerde manivelanın yerini davul zarına benzer bir zar alıyor. Bu zardan ise bir sivri uç çıkıyor. Bu sivri uç ile yüzey taranıyor. Bir tarama modunda, sivri uç yüzeye tıklatıyor, alet sivri ucun konumu, ona etki eden kuvvetler, malzemenin şekli, ne kadar sert ve yapışkan olduğu hakkında bilgi topluyor. Yüzeyi tek bir manivela ile taramaktansa, zar ile aynı anda binlerce ölçüm yapılıyor ve süreç hızlanıyor.


Araştırmacılar, Nanotechnology dergisinin 27 Şubat'taki sayısında, FIRAT'ı 3 polimer ve silikon sübstratı üzerinde deneyerek, malzemeler hakkında elastiklik, yüzey enerjisi ve yapışma özelllikleri hakkında bilgi toplamaları hakkında makale yayınladılar.

FIRAT sivri uçları sıvı ortamda da kullanılabiliyor. Cheng Zhu ile beraber, Değertekin sivri ucunu biyolojik moleküller arasındaki kuvveti hesaplamada da kullandı.

Levent Değertekini yapmış olduğu bu buluştan dolayı tebrik ediyoruz, başarılarının devamını diliyoruz. Bulduğu sisteme Türkçe isim vermesi ise çok hoşuma gitti.

UAB Research Park araştırmacıları (İspanya) Dünya'da ilk kez sıcaklık değişimi ile çalışan nanomotor ürettiler. Bu buluş biotıpta mekanik işleri yapan nanoaygıtlarda kullanılabilir.

Sistem şöyle işliyor: "nanotaşıyıcı" karbon nanotüpten oluşuyor (resimde sarı renkle gösterilmiş). Onun üzerinde ise daha kısa bir nanotüp daha var (resimde kırmızı renkle gösterilmiş), ve bu kısa nanotüp uzun nanotüpün üzerinde ileri ve geri gidebiliyor (motordaki rotor görevini görüyor). Kısa nanotüpün üzerine metal bir yük (resimde beyaz renkle gösterilmiş) eklendikten sonra da, kısa nanotüp uzun nanotüpün üzerinde hareket edebiliyor ve kendi ekseni etrafında da dönebiliyor. Araştırmacılar kısa nanotüpün hareketini ısı ile kontrol ettiler. Uzun nanotüpün iki ucuna farklı sıcaklık değeri uygulanıyor. Kısa olan nanotüp ise sıcak uçtan daha soğuk uca doğru ilerliyor, tıpkı havanın sıcak yerden soğuk yere gittiği gibi.
Makale Science Express dergisinde yayınlandı.

Applied Materials, Inc. bugün Applied Tetra™ Reticle Clean adlı ürününü çıkardı. Bu ürün 32 nm ve üstü foromaskelere zarar vermeden, %99 oranda temizlik sağlıyor. Sektörde bir ilk. “Geleneksel fotomaske temizleme sistemleri, maskelere zarar vermeden temizleme yapamıyordu" diyor Ajay Kumar, "Applied Materials’ Mask Etch and Cleans" bölümü genel müdürü. “Biz bu zorluğu Tetra Reticle Clean sistemiyle çözdük, böylece hem maskeler zarar görmeden temizleniyor , hem de müşterilerin isteği karşılanmış oluyor. The Tetra Reticle Clean sistemi 45 nm'de denendi ve dikkate değer bir performans sergiledi. Temizleme teknolojisinde yapılan gelişmeler sayesinde bu seviyeye ulaşıldı. Sistemin kendine has esnek tasarımı var, sülfür içermiyor, amonyak tabanlı temizleme parçaları ile maksimum seviyede fotodirenen malzeme ve parçacık temizlemesi sağlanıyor.Fotomaskeler hakkında bilgi öğrenmek istiyorsanız tıklayın.

Karbon Nanotüplerin Özellikleri

Kimyasal ve Fiziksel
-Bağ tipi polar olmadığı için, nanotüpler suda çözünemezler.
-Genellikle kimyasal müdahaleler olmadığı sürece bir çözücüde çözünemezler.
- TKKN'ler toluen, dimetil formamit ve tetrahidrofuran gibi organik çözücüler ile kararlı çözeltiler oluşturabilir.
-Vakuumda 1500 dereceye kadar kararlı halde durabilirler, açık havada ise 750 dereceye kadar.
-Yüzey alanı-hacim oranı yüksektir.

Elektronik
Grafin simetrik ve kendine has elektronik yapısı olduğu için, nanotüpün yapısı elektrik özelliklerini etkiler. (n,m) nanotüpünde if n − m sayısı 3'ün katı ise nanotüp iletkendir, diğer durumlarda ise yarıiletkendir. O yüzden tüm koltuk nanotüpleri (n=m) metaliktir. (5,0), (6,4), (9,1), vb. yarıiletkendir.



Mekanik
- Nanotüpleri bükebilirsiniz, halka haline getirebilirsiniz. (yandaki resim)
- Sıkıştırıldıkları zaman, tekrar eski haline dönerler.
- Aşırı sıkıştırılmada bükülme kalıcı olur.
- Gerilme direncine açısından en sert malzemelerdir. Sebebi ise karbon atomları arasındaki sp² bağıdır.
- Aşırı çekilmede ise plastik bozulma görülür.





Kinetik
- ÇKKN'lerde içerideki nanotüp neredeyse sürtünme olmadan etrafında dönebilir. Bu özellikten en küçük motor yapımında faydalanılmıştır. (1)

Termal
- Tüm nanotüplerin çok iyi ısı iletkeni oldukları düşünülüyor. Nanotüplerin oda sıcaklığında 6000W·m⁻¹·K⁻¹ ısı taşıması bekleniyor. Bu sayı pek bir şey ifade etmiyor olabilir, o zaman şöyle bir karşılaştırma yapalım. En iyi ısı iletkenlerden kabul edilen bakır'da bu sayı 385 W·m⁻¹·K⁻¹.

Bugün sizlere çok katmanlı karbon nanotüpleri (ÇKKN)anlatacağım. 2 çeşit ÇKKT vardır: matruşka ve parşömen.

Matruşka tipi ÇKKN'ler
Matruşka iç içe geçmiş bebeklere deniyor. Bu nanotüp tipi de aynı şekilde iç içe geçmiş tek katmanlı nanotüplerden oluşuyor. En içerde en küçük çapa sahip nanotüp (mesela 0,8), en dışta ise en büyük çapa sahip nanotüp (0,10) bulunuyor.

Parşömen tipi ÇKKN'ler
Bu nanotüp ise bir grafin yüzeyin kendi içinde bir kereden fazla döndürülmesi sonucu oluşur. Eski mektuplar gibi düşünün: toplamda bir kağıt var, ama çok kere döndürülmüş, çok katmanlı hale gelmiş.

ÇKKN'lerin TKKN'lere karşı avantajı kimyasallara karşı direncin fazla olmasıdır. TKKN'lerde nanotüpteki karbon atomu reaksiyon sonucu kopsa, nanotüpte "delik" oluşur., çünkü kopan atomun altında başka bir atom yok. ÇKKN'lerde ise yüzeyden karbon atomunun kopması delik oluşturmaz, alt katmandaki karbon o deliği "kapatmış" olur.

Bu ismi çoğu kişi duymuştur diye düşünüyorum, çünkü en meşhur nanoyapılardan biri. Nanoteknoloji deyince aklımıza geliverir. Peki o kadar çok duyduğumuz bu yapı hakkında ne kadar bilgi biliyoruz?
Eğer siz de benim gibi meraklıysanız, buyrun, okumaya devam!

Genel Bilgiler
Karbon nanotüp silindir şeklindeki bir karbon allotropudur, sırf karbon atomu içerir. S. Iijima tarafından 1991 yılında bulunmuştur. Bulunduğu zamandan bu yana bir çok araştırmanın kaynağı olmuştur. Bazı bilim adamları ise nanotüplerin Radushkevich ve Lukyanovich'in bulduğunu düşünür. Bu iki Rus bilim adamı 1952'de Sovyet Journal of Physical Chemistry dergisinde 50 tane nanotüpün resmini yayınlarlar. Makale Rusça olduğu için ve yayınlanması Soğuk Savaş zamanına denk geldiği için makale diğer bilim adamları tarafından fark edilmemiştir.

Karbon nanotüpleri kıvrılmış grafin yüzeyi gibi düşünebiliriz. Beyaz kağıdı grafin olarak düşünürsek, boylamasına kıvırıp elde ettiğimiz silindir karbon nanotüptür. Uçları açık ya da kapalı olabilir.

Bu kadar basit bir yapıya sahip olmasına rağmen, çok karmaşık bir maddedir karbon nanotüpler. Uzunluk ve çap değerine göre fiziksel ve kimyasal özellikleri çok rahat değişebilir, kendilerine has elektriksel özelliklere sahiptirler. Isıyı iyi iletirler.

Karbon nanotüplerin uzunluk-çap oranı 1.000.000 dur. Bu oranı şöyle de hayal edebiliriz: 10 cm çapa sahip 100 km uzunluğunda bir hortumun da uzunluk-çap oranı 1.000.000'dur.