Türkiye’yi ileri teknoloji üreten bir ülke haline getirecek Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi’nin temelleri atıldı Merkez, uygulama alanları kanser tedavisinden akıllı tekstil ürünlerine kadar uzanan bu teknolojinin dünyaya yayılmış Türk uzmanlarını geri getiriyor
Son beş yıldır birçok ülkenin kalkınma planlarında, araştırma geliştirme faaliyetlerinin öncelikli konuları arasında nanoteknoloji var Bilim adamlarına göre nanoteknoloji, dünya tarihinin belirleyici teknoloji devrimlerinden birine kapı aralamak üzere Bu alan nanotransistörlerden uzun ömürlü pillere, adrese teslim ilaçlardan, bakterilere duyarlı ve kurşun geçirmez akıllı elbiselere, kendini temizleyen boyalardan hidrojen enerjisi ile çalışan otomobillere uzanan geniş bir yelpazeyi içine alıyor
Peki dünya ülkeleri nanoteknoloji araştırmalarına üniversite ve sanayi sektöründe büyük yatırımlar yaparken Türkiye ne yapıyor? Bu alanda şansımız ne? Bu alanda en kritik karar geçtiğimiz yıl alındı Devlet Planlama Teşkilatı (DPT) tarafından Bilkent Üniversitesi bünyesinde Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi (UNAM) Projesi hayata geçirildi DPT, projeye 11 milyon YTL destek sağladı Başlangıç için 30 milyon YTL’lik projeye Bilkent Üniversitesi de 4 milyon YTL kaynak tahsis etti
TURGUT ÖZAL’IN VERDİĞİ PARA
Üniversitesinin bilimsel altyapısının oluşmasında önemli paya sahip Profesör Salim Çıracı başkanlığındaki kadrolar son altı ayda şekillendi UNAM projesi kapsamında bir kısmı yurtdışından gelen 25 bilim adamı, 40 asistan öğrenci onlarca değişik araştırmaya imza atmaya başladı Ekip, kamuoyunun dikkatini bilim çalışmalarına çekmek için Başbakan Recep Tayyip Erdoğan’a yeryüzünün en küçük ‘nano Türk bayrağı’nı hediye etti Üniversite bünyesinde inşa edilen 6 katlı 7 bin 200 metrekarelik merkezin temeli ise geçen ay atıldı, merkez inşaatının ocakta bitirilmesi planlanıyor Yüksek lisans ve doktora öğrencisi yetiştirmek üzere açılan Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Yüksek Lisans ve Doktora Programları YÖK tarafından geçen temmuzda kabul edildi Başvurular gecikmeden başlatıldı ve büyük ilgi gördü ABD’deki iyi üniversitelerden kabul almış yeni mezun öğrencilerin bir kısmı bu sayede ülkemizde kaldı UNAM; tekstil, elektrik, elektronik mühendisleri ve tıpçıların da aralarında yer aldığı 20 kişilik öğrenci ve asistan grubu, ekibe dâhil olacak 150 uzmanla birlikte tam bir bilim adamı fabrikasına dönecek Öğrenciler ABD’deki üniversite modellerinde olduğu gibi hem bilimsel araştırma yapacak, hem de buluşlarını endüstriyel hale getirmek için UNAM civarında şirketler kurabilecek
UNAM Proje Yöneticisi Prof Dr Çıracı, proje yatırım bütçesini beş yılda 100 milyon doların üstüne çıkarmak istediklerini dile getiriyor: “Dünya ileri teknoloji üreten bu tip merkezlerle yeni bir devrime hazırlanıyor Türkiye bu yarışta geri kalmamalı Bunun için her üniversitede her şehirde bir merkez kurup dağınık çalışmak yerine ulusal projelerin tek merkezden yönetildiği UNAM’la işe başlanmasını önerdik Proje kabul gördü Yeni teknoloji ve uzmanlar yetişince Türkiye’nin dört bir yanında nanoteknoloji ve nanobilim laboratuarları açılacak Yatır kazan projeleriyle UNAM, dünyadaki diğer merkezlerle yarışabilir konuma gelecek
Türkiye’nin ileri teknoloji macerası aslında Turgut Özal’lı yıllara dayanıyor Prof Dr Çıracı, 1986’da bir NATO konferansı dönüşünde dünyanın ileri teknolojiye yönelişini bir brifingde merhum Cumhurbaşkanı Turgut Özal’a anlatır 3,5 milyon doları devlet, 1,5 milyon doları üniversite yönetimince karşılanan fonlarla bilim üretmek amacıyla Bilkent Üniversitesi bünyesinde Millî Savunma Bakanlığı Savunma Sanayi Müsteşarlığı desteğiyle İleri Araştırmalar Laboratuarı (İAL) kurulur Bu laboratuar şimdi uçaklara takılan hassas füze detektörlerinden atomik kuvvet mikroskoplarına, nanoteknoloji deneylerinden enerji projelerine kadar birçok bilimsel ve ‘millî’ çalışmaya ev sahipliği yapıyor Laboratuar, uluslararası camiada kendinden söz ettiren bilim adamlarını yetiştirdi
ABD’DEN GELEN NANO BEYİNLER Türkiye’nin dünya genelinde nanoteknolojide ileri ülkeler arasına girmesi gerektiğini vurgulayan Salim Çıracı, “Bunun için bilim adamı altyapımız var Siyasî irade de desteğini ortaya koydu Özel sektörün ArGe yatırımları, üniversitelerin sinerjisi birleşince yol açılacak diyor Ona göre nanobilim, teknolojiyi gelişmiş ülkelerin tekelinden alıp, bilim üreten ülkelerin tekeline veren yeni ve ileri bir sanayi devrimi Çıracı; sanayi ve ticaret odalarını sivil toplum kuruluşlarını ve bilim üreten herkesi projeye sahip çıkmaya çağırıyor UNAM, DPT ile 9, Sağlık Bakanlığı ile 8, MSBARGE ile 6 proje, Karayolları Genel Müdürlüğü ve Tekstil İşverenleri Derneği ile birer projenin çalışmalarına şimdiden başladı Geçen hafta DPT’ye projelerini sunan merkez yakın zamanda bilim ve sanayi sektörünün önünü açacak çalışmalarıyla adını duyuracak
UNAM mevcut kadrosundaki 25 bilim adamına ilave olarak, yurtdışında bu alanda (özellikle ABD) çalışan beşi üst düzey 25’ten fazla bilim adamıyla da yakın temas içinde Sürtünmesiz yüzeyler konusunda çığır açan Türk bilim adamı Prof Dr Ali Erdemir (Argonne Ulusal Laboratuarı), Princeton Üniversitesi’nden Prof Dr İlhan Aksay (nano malzemeler), Dr Refik Kortan (organik güneş pilleri), Dr Taner Yıldırım (hidrojen depolama) daha şimdiden araştırma grupları içinde çalışmaya başladı
Dışardan destek olanların yanında Türkiye’ye dönerek nanoteknoloji ateşini büyütmeye çalışan bir grup genç bilim adamı da var Erman Bengü, Emrah Özensoy, İhsan Gürsel, F Ömer İlday, Aykutlu Dânâ, Tuğrul Senger ve Mehmet Bayındır eğitimlerini Türkiye’de alıp, yaptıkları başarılı çalışmalarla ABD’nin bilim adamları listesinde sıralamaya giren, ancak şimdi ülkelerine dönmeye karar veren isimler Kendi tabirleriyle onlarınki ‘tersine beyin göçü’
ABD’deki Massachusetts Institute of Technology (MIT) laboratuarlarını ve bilimsel imkânlarını terk edip UNAM’a katılan isimlerden biri de Yardımcı Doçent Mehmet Bayındır Isıyı ve ışığı hisseden kumaşlarla ilgili yaptığı başarılı çalışmalar sonucu Amerikan Ordusu’nun gelecek 20 yılda giysi, kamuflaj ve donanımlarında devrime sebep olacak gelişmelere imza atan bir isim aynı zamanda ABD Askerî Nanoteknoloji Enstitüsü’nün belki de geleceğini ve milyar dolarlık pazarını altüst edecek buluş ve patentlerin bir kısmının daha şimdiden sahibi Türkiye’ye döndükten sonra araştırmaya ayrılan kaynakların fazlalığı karşısında çok şaşırdığını anlatan Bayındır, kurulacak yeni araştırma merkezleriyle yurtdışındaki genç bilim adamlarının geri döneceklerini düşünüyor
KANSER HÜCRELERİNE FİBER TEKNOLOJİ
Mehmet Bayındır’ın yaptığı birçok çalışma uluslararası bilim dergilerinde kapak oldu Kanserli hücrelerin yüksek enerji taşıyabilen akıllı fiberlerle dağlanarak (yakılarak) tedavi edilmesi bu alanda çığır açtı Bir hastanın sigara dumanından dolayı akciğer kanallarında meydana gelen kanserli tümör dokuları Harvard Brigham ve Kadın Hastanesi’nde yapılan operasyonda neştersiz, cerrahî müdahalesiz bir şekilde yok edildi Bayındır’ın da içinde bulunduğu grubun keşfettiği lazer fiberlerle hastanın akciğerine girildi Kamera yardımıyla yapılan operasyonda ince fiberlerin taşıdığı lazerle tümör bulunduğu yerde yakılarak ortadan kaldırıldı Kanserli hücrenin çoğalması, tümörün tekrar nüksetmesi gibi birçok olumsuzluk da yaşanmamış oldu Bayındır ve grubu bu fiberlerin daha gelişmiş versiyonunu Türkiye’de üretip en kısa sürede hastanelerde kullanılır hale getirmek istiyor
Bayındır, ayrıca akıllı askerî üniformaların tasarımında kullanılacak ısıyı ve ışığı hisseden, güneş ışığını enerjiye çevirebilen yeni nesil kumaşlar, kızıl ötesi ışık sensörlerini kapsayan fibersensör projesi üstünde çalışıyor Genç bilim adamı en büyük hedefini “Önümüzdeki 20 yılda ülkemizde ürettiği bilimi insanımızın refahı için kullanacak, dünya ile rekabet edecek bilim adamlarını yetiştirmek sözleriyle izah ediyor
Yardımcı Doçent F Ömer İlday, dünya literatürüne giren ‘darbeli similariton lazer’in mucidi Nanosaniye (milyarda bir saniye) aralıklarla art arda gelen femtosaniye (saniyenin milyonkere milyonda biri) uzunluğunda güçlü ışık darbeleri üretmeyi başaran İlday, böylece ebat olarak daha küçük, maliyeti daha düşük ve yüksek enerjili fiber lazerler geliştirdi Patent başvurusunu yaptığı bu lazerlerin çelik, RDX, cam, seramik ve canlı dokular dâhil her türlü malzemeyi nanometrik boyutlarda hassas ve hasarsız şekilde kesilip işlenmesiyle ilgileniyor Bu lazerler, çok önemli askerî ve elektronik uygulamaların yanı sıra günümüzde tıp alanında göz optik ameliyatlarında kullanılıyor Ancak yakın gelecekte bunun ötesine geçerek hücre ve doku kayıplarını en aza indirecek, ameliyatlarda tek tek hücre seviyesinde operasyon imkânı da sunacak
AĞRISIZ KULAK VE DİŞ TEDAVİSİ
Cornell Üniversitesi laboratuarlarında ürettiği bu lazerler icadından sadece bir yıl sonra ABD sanayisine kazandırılmış ClarkMXR isimli bir firma İlday’ın icadını üretip Magellan isimli bir lazer olarak endüstriyel hale getirmiş İlday, soğuk lazer neşterleri adıyla yaptığı çalışmada ise femtosaniye lazerleri tıbbî uygulamalara adapte etmeye çalışıyor Böylece beyin ameliyatlarında bir mikrometrelik bir urun alınması, dişçilikte ağrısız, acısız diş müdahaleleri, dolgu vb çalışmalar mümkün olacak Canlı hücreler üzerinde nanocerrahi, iç kulak ve kalp damarları gibi hassas organlarda risksiz ameliyatlar belki de bu buluş sayesinde yapılacak Dişimize nanometrik delikler açmak demek, kim bilir bir gün dişlerimize nano çip ve kamera takmak anlamına da gelecek
UNAM’ın en temel araştırma alanlarından biri de hidrojen depolama Hidrojen yeryüzünün en hafif atomu Yandığında çevreyi kirletmiyor En büyük sorunu ise yeterince küçük alanlar içinde depolanamaması Bunun için ya yüksek basınca ya da nanoteknolojiye ihtiyacınız var Prof Dr Salim Çıracı ile ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nden (NIST) Dr Taner Yıldırım nano yapılar içerisine yüksek kapasitede hidrojen depolayabilecek bir modeli hayata geçirdi ABD Enerji Enstitüsü depolarda alanın yüzde 6’sının üstünde hidrojen sıkıştırılabilmesi halinde bunu başarı olarak görüyordu İki Türk bilim adamı Titanyum atomuyla kaplanmış karbon nanotüplerde hidrojen depolama kapasitesini önce yüzde 8’lere, daha sonra doktora öğrencisi Engin Durgun’la birlikte başka moleküller kullanarak yüzde 22’lere çıkarabileceğini gösterdi Nanoyakıt hücreleri ekonomik anlamda üretilip işletilebilir hale geldiğinde otomobillerde kullanılacak
GÜVENEN: BU İHTİMAL TÜRKİYE’NİN UMUDU
Dünyada yüz binlerce kalp hastası damarlarındaki tıkanıklığı açan kalp stentlerini taşıyor Stentler zamanla tıkanıyor ve kalp damarları yine işlemez hale geliyor Bu durum ABD’deki MIT’te malzeme bilimi alanında çalışma yapan bir grup tarafından üç yıl önce çözüldü Kanın içinde taşınan maddelerin yüzeye tutunmasını engelleyecek malzemeler üstünde çalışan grup, stent yüzeylerinin hiçbir şekilde tıkanmayacağı bir yöntemi keşfetti Böylece stentler tekrar tekrar takılıp çıkarılmayacaktı Yeni stentleri piyasaya süren şirket, bu satışlardan sadece 2004’te 3 milyar dolar gelir elde etti Bilinen stentler (tekrar tıkanma riski taşıdığı için) bin 500 ila 2 bin dolardan satılırken, yeni stentler 10 bin dolardan alıcı buldu Stentlerden 2007’de 10 milyar doların üstünde gelir bekleniyor Malzeme bilimine yapılan bu yatırım bilime yapılacak yatırımların küçük de olsa, ekonomik olarak devrim niteliğinde kazançlara kapı aralayabileceğini gösteriyor
Nanoteknolojinin Türkiye’ye kazandıracağı ekonomik ve siyasî gelişmeler üstüne çalışan Paris ve Bilkent Üniversitesi Öğretim Üyesi ve eski DPT Müsteşarı Prof Dr Orhan Güvenen, “Nanoteknoloji, bilim ve teknolojiyi altüst edecek Malzemede, bilgi ve iletişim teknolojilerinde, tıp, genetik gibi alanlarda ihtilal olacak diyor Güvenen’e göre bu değişim nanoteknoloji üstüne çalışan ülkelere büyük bir ekonomik güç sağlayacak Bu alandaki bilimsel kırılmanın teknolojiyi transfer edene değil, bilim üretene kazandıracağına işaret eden Güvenen, Türkiye’nin on yılda bu alanda en gelişmiş ilk 8 ülke arasına gireceğine inanıyor Hedeflerin buna göre belirlenmesini istiyor
UNESCO İstatistik Enstitüsü’nün yönetim kuruluna atanan ilk Türk olan Güvenen, nanoteknolojinin Türkiye’de askerî ve siyasî çevrelerce dikkate alınması için gayret gösteriyor “Nanoteknolojiyle bilinmeyen molekülleri keşfetmek, üretmek mümkün diyen Güvenen, Mehmet Bayındır gibi genç bilim adamlarının keşfettiği ısı ve ışığa duyarlı fiberler, kurşun geçirmeyen kumaşlar, lazer fiber teknolojilerinin tetiklediği değişime dikkat çekiyor: “Nanoteknolojiyle güçlü bir ordu oluşturma fikrine sahip ABD, 10 yılda ordusunun yüzde 80’ini değiştirecek Bu hem ekonomik hem fizikî olarak inanılmaz bir büyüklük Türkiye’de tekstil sıkıntıda; transformasyona gitmeli Kirlenmeyen, ısı ve ışık duyarlı akıllı ürünlere yönelmeli
Türkiye’de nanoteknolojiye yatırım yapan özel sektör temsilcileri meyvelerini almaya başladı İlk adımı atan Türk boya sektörünün lideri DYO, nanoteknoloji ürünleri sayesinde cirosunu katladı Kendini temizleyen boyalar Nanotex (dış cephe) Nanomat (iç cephe), UV koruyucu boya Nanolacke, yanmayan boya Nanosön grubun yeni ürünleri arasında Yaşar Boya’nın ArGe’sinde 37’si mühendis 90 kimyager çalışıyor DYO ArGe Koordinatörü Gülsen Çeliker, üniversite, devlet ve özel sektör üçlüsünün ‘nanoteknoloji stratejisi’ etrafında buluşması gerektiğine dikkat çekiyor AB projeleri ve uluslararası teknoloji platformları ile şirket ortaklıkları bu anlamda iyi bir fırsat DYO ArGe çalışmalarını UNAM ile paylaşıyor Şirket TÜBİTAK’ın desteklediği tekstil endüstrisi destekli bir dizi boya araştırmasının da içinde Avrupa Birliği 7 Çerçeve Programı’nda 2 bine yakın projeye ihtiyaç olduğunu hatırlatan Çeliker, nanoteknoloji projelerinin ağırlık kazanmasını istiyor Nanoteknoloji boya sektörüne yangın koruma, enerji tasarrufu, kendi kendini temizleme gibi avantajlar kazandırıyor
TEKTSTİLDE KRİZE ÇÖZÜM OLABİLİR Mİ?
Tekstilde nanolif ve kullanım alanları projesi üzerinde çalışan Pamukkale Üniversitesi’nden Yardımcı Doçent Yüksel İkiz, elektrospinning yöntemiyle nanolif üretmeyi başarmış İkiz de, tekstil sektörünün kurtuluş formülü olarak nanoteknolojiyi gösteriyor Nanoliflerle yapay kan damarları, organlar; filtrasyon, temizlik ürünleri üretilebileceğini kaydediyor
Zorlu Tekstil Grubu, UNAM’ın 13 araştırma alanından biri olan ‘nanoteknoloji tabanlı tekstiller’ konusunda endüstriyel destek sağlıyor Korteks Genel Müdürü Necat Altın, bu teknolojinin tekstilin üretim aşamalarında uygulanarak katma değeri yüksek, üstün nitelikli ürünlerin geliştirilebileceğine işaret ediyor: “Gelecek yıllarda pek çok yeni tekstiller üretilecek En önemli konular, antistatik, antibakteriyel, suyu uzaklaştırıcı ve nefes alabilen tekstiller olacak Nano ve mikro partiküllerle çalışan yeni teknolojiler bu tip tekstillerin üretimini basitleştirecek Daha ileri dönemlerde giyilebilen elektronik cihazlar, örneğin kıyafet içinde çalışanlar, aktif olarak ısıtan ve serinleten tekstiller odak noktası olacak
Korteks, yıllık 203 bin ton üretimle Türkiye’nin polimer üretiminin yüzde 50’sini, polyester iplik üretiminin ise yüzde 55’ini karşılıyor Polyester iplik üretimi ve kumaş bitim işlemlerinden fonksiyonel tekstiller alanının yanı sıra nanoteknolojide de ArGe faaliyetleri yürütülüyor İplik fabrikasında nano malzemeler kullanarak ipliğin tekstilde fonksiyonelliğinin artırılması, özellikle üretim süreçlerinin kolaylaştırılması ve maliyetlerin düşürülmesi için araştırma yapılıyor Nanomalzemeler sayesinde polyester ipliğe ve kumaşlara farklı özellikler verilerek malzeme ve üretim teknolojisi ülkemizde geliştirilen yüzde 100 yerli patentli tekstil ürünleri dünya piyasalarına sunuluyor
Örneğin antistatik polyester iplik günümüze değin karbon siyah katkılar ile yapılıyor ve üretilen iplikler siyah olduğu için farklı renklere boyanamıyordu Bu yüzden tekstil dokusunda yalnızca siyah olarak kullanılıyordu Korteks yürüttüğü proje ile antistatik iplik üretiminde karbon nano tüpleri kullanarak nihai tekstil kumaşına normal şartlarda istenilen renklere boyanabilme özelliği kazandırmak istiyor Çarşaf ve nevresimlerde patlayan mikro kapsülleri kullanarak güzel koku salan ev tekstili ürünleri üretimi başladı Zorlu Grubu, Linens bünyesinde üretim maliyetlerini düşürecek nanoteknoloji ile kaplama yöntemlerinin geliştirilmesi üzerine de çalışıyor
Korteks ArGe Müdürü Mutlu Sezen, UNAM ile insan sağlığına, güvenliğine ve konfora yönelik fonksiyonel tekstil malzemeleri geliştirilmesi, akıllı tekstil projeleri konusunda çalışılacağını belirtiyor Projelerde kimyasal yöntemlerle nano malzemeler hazırlanacak, bu malzemeleri tekstil ürünlerine uyumlu hale getirmek için elyaf üretim ve tekstil proses metotları geliştirilecek Akademik bilgi ile sanayi imkânları aynı potada buluşacak
‘NANOTÜRKİYE’NİN GELECEĞİ 2008’DE BELLİ OLACAK’
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü’nden Prof Dr Yıldırım Erbil, nanoteknolojinin Türkiye’deki geleceğini 20052008 dönemi çalışmalarının belirleyeceğine inanıyor Enstitünün kimya alanında TÜBİTAK, ABD ve AB ile birlikte 6 ortak proje yürüttüğünü anlatan Erbil ve ekibinin en önemli çalışmalarından biri AMBİO Projesi ABD Deniz Kuvvetleri Komutanlığı’nın desteklediği proje gemi altlarına mikroorganizmaların yapışmasının engellenmesini, sürtünme kaynaklı enerji ve iş kayıplarını ortadan kaldırmayı hedefliyor Sürtünmesiz yüzeyler (nanotriboloji) UNAM’ın da öncelikleri arasında
Sürtünme ve aşınmanın sebep olduğu ekonomik kayıplar millî gelirin yüzde 4’üne ulaşıyor Türkiye için bu 2004 rakamlarıyla 11 milyar doların üstünde kayıp demek Bu yüzden otomobil, makine, askerî araç kullanımı gibi hayatın her alanında sürtünme ve aşınmanın en aza indirilmesi büyük önem taşıyor Sürtünme ve aşınma yoluyla malzeme kaybının en aza indirilmesi konusunda araştırmalarda bor tabanlı malzeme kullanılmasına öncelik verilecek Çünkü Türkiye dünya bor rezervlerinin tam üstünde UNAM’ın uzun vadeli büyüme stratejisi ülke genelinde tüm araştırmacıları aynı çatı altında çalıştırma, yapılan bilimsel araştırmalar açısından ise ‘proje ve şirketleşme’ üstüne kurulu Yüksek lisans ve doktora tezlerinin uluslararası boyutta gelişmesi kadar teknolojiye dönüşmesi de önemseniyor Bu yüzden akademisyen ve öğrencilerin ArGe sonuçları ilk elden kamu ve özel sanayi kuruluşlarına transfer edilecek Prototiplere yönelik bu araştırmalar Cyberpark ve Teknoloji Araştırma Bölgeleri’nde pazara sunulacak ABD’deki üniversite özel sektör yapılanmasına benzer bir model oluşturulacak ArGe yapan öğrenci ve akademisyenlerin gerekirse kendi şirketlerini kurarak nanoteknoloji pazarına girmesi, araştırmaların kısa sürede endüstriyel hale getirilmesi sağlanacak
Nanoteknoloji ve nanobilim alanında çalışan diğer üniversite ve kuruluşlar arasında Bilkent, ODTÜ, İTÜ, Koç, Sabancı, Ege üniversiteleri, TÜBİTAK, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü yer alıyor Özel sektörde Arçelik, Vestel, Korteks, DYO, kamu kuruluşlarında Roketsan, TAI çalışma yürütüyor Şimdi tek hedef var Profesör Çıracı başkanlığında Türkiye’nin önüne yeni bir vizyonla çıkan UNAM’ın merkez binasının bir an önce bitirilmesi, laboratuar ekipmanlarının devreye alınarak bilimsel çalışmalar yapılması; genç beyinlerle sanayi ve bilim alışverişinin hızlandırılması
NANOTEKNOLOJİ NANOBİLİM NEDİR?
Her iki tanıma da ismini veren nano, bir fizikî büyüklüğün milyarda biri demek Uzunluk olarak bakıldığında bir nanometre, metrenin milyarda birine tekabül ediyor Nanobilim ve nanoteknolojinin ortak bir tanımı olmasa da 1 ila 100 nanometre boyutlarındaki malzemelerin anlaşılması, kontrol edilmesi, atomsal seviyede değiştirilmesi ve işlevsel hale getirilmesi olarak tarif ediliyor Nanoteknoloji, fizik, kimya, biyoloji, matematik, bilişim teknolojileri ve malzeme bilimi arasında disiplinler arası bir saha olarak gelişiyor Sağlık, elektronik, malzeme ve inşaat, uzay ve savunma sanayileri ilk ürünlerin üretildiği sektörler En önemli alanlar, nanobiyoteknoloji ve nano malzemeler
ABD 8 YILDA TOPLAM 5 MİLYAR DOLAR HARCADI
Nanoteknoloji ekonomistlerin telkiniyle Başkan Bill Clinton tarafından yaklaşık 13 yıl önce ABD’de en kritik ve öncelikli yatırım alanı ilan edildi Bilişim ve haberleşmeden başlayıp, savunma sanayii, uzay ve uçak sanayii, tıp, moleküler biyoloji ve gen mühendisliği gibi alanları doğrudan etkileyen nanoteknoloji için ABD, aralarında NASA’nın da yer aldığı 9 ulusal laboratuarında 5 milyar dolara yakın kaynak harcadı Japonya da aynı dönemde 4 milyar doların üstünde yatırım yaptı AB, 7 Çerçeve Programı’nda öncelikli bilim alanı olarak tarif ettiği nanoteknoloji için 48 milyar Avro yatırım yapılmasını öngörüyor
Dünya nanoteknoloji pazarının 2020’li yıllarda senelik yaklaşık 1 trilyon doları bulması bekleniyor İsrail, Tel Aviv Üniversitesi’nde ulusal bir nanoteknoloji merkezi oluşturdu 60’tan fazla bilim adamı kadrosuyla bu alanda hızla ilerleyen merkeze finans toplayan isim ise eski başbakan, Nobel ödüllü siyasetçi Şimon Peres Yunanistan da Girit’teki Heraklion Araştırma Merkezi’nde 500 araştırmacısıyla yarışa dahil olan ülkelerden
ABD 3 TRİLYON GELİR BEKLİYOR, ÇİN 1 MİLYON UZMAN YETİŞTİRECEK
ABD, 2019 yılında nanoteknoloji ürünleri satışından üç trilyon dolar gelir bekliyor
ABD ve İngiltere’de tekstil sanayiinin nanoteknoloji sayesinde yeniden dirilmesi hedefleniyor
Çin, bir milyon nanoteknoloji uzmanı yetiştirmek üzere yeni bir program başlattı
Nanoteknoloji sayesinde tıbbi tedavi yöntemleri tamamen değişecek
Dünyada bir yılda on milyar kere milyar bit bilgi üretiliyor Bu kadar bilgiyi nanoteknoloji kullanılarak bir santimetreküp hacimde depolamak mümkün olacak
ABD’de nanobilim eğitiminin ilkokullarda başlaması tavsiye ediliyor
ULUSAL NANOTEKNOLOJİ MERKEZİ HANGİ ALANDA NE YAPACAK?
(Web adresi: Linkleri sadece kayıtlı üyelerimiz görebilirForumTR üyesi olmak için tıklayınız)
UNAM’ın 21 araştırma grubu var Bu gruplar endüstri ve ileri teknolojinin onlarca değişik alanında proje üretmeye başladı Öncelikli alanlardan bazıları şöyle:
HİDROJEN DEPOLAMA: Enerjinin verimli kullanılması ve alternatif enerji kaynağı açısından dünyanın en önemli gündemi hidrojen UNAM akademisyenleri hidrojen enerjisinin depolanması konusunda dünyaya önderlik eden kuramsal ve deneysel sonuçlar elde ediyor ProfDr Salim Çıracı ile ABD’de çalışan Dr Taner Yıldırım’ın geçiş elementleri (Pt, Pd, Ti, V) ile işlevleştirilen nanotüpler ve moleküllere çok yüksek kapasitede enerji depolanabileceğini gösterdi Yüksek performanslı bilgisayarlar aracılığıyla modellenen yeni hidrojen depolama yönteminde titanyum atomları (koyu mavi) karbon nanotübün yüzeyine (açık mavi) bağlanabildi Her titanyum atomuna 4 hidrojen atomu bağlandığı için nano bir yapı içinde yüksek oranda depolama gerçekleşiyor İki bilim adamına Nanotüpler araştırma grubundan Doç Dr Oğuz Gülseren, Yrd Doç Dr Erman Bengü, Yrd Doç Dr Tuğrul Senger de destek oluyor
NANOBİYOTEKNOLOJİ: Son yılların en önemli tıbbi problemlerinden biri olan kanser hücrelerinin sağlıklı hücrelere zarar vermeden öldürülmesi üzerine yoğunlaşılıyor Kemoterapi gibi yöntemler kanserli hücreleri yok ederken aynı zamanda sağlıklı dokulara zarar veriyor Bilim adamları bunu ortadan kaldırmak için farklı metotlar üstünde çalışıyor DNA molekülünün genişliğinin yarısı kadar nanotüpler kanserli dokulara kontrollü şekilde transfer ediliyor Benzer başka yöntemler de hem tıpçıların hem biyoteknoloji uzmanlarının gündeminde Ancak nanokeseciklerle kanser terapisi konusunda Türk bilim adamları iddialı ve çığır açacak gelişmeler üstünde çalışıyor UNAM Nanobiyoteknoloji Grubu’nda Yrd Doç Dr İhsan Gürsel, Prof Dr Mehmet Öztürk, Prof Dr Tayfun Özçelik, Yrd Doçentler Tamer Yağcı, Can Akçalı, Cengiz Yakıcıer ve Uygar Tazebay yer alıyor
NANO TEKSTİL AKILLI TEKSTİL: Kirlenmeyen, kırışmayan, su geçirmeyen, renk değiştiren ya da renk tutan kumaşlar başta olmak üzere tekstilin her alanında çalışmalar yürütülecek Türkiye Tekstil İşverenleri Sendikası, Korteks, Pamukkale Üniversitesi, UNAM’ın işbirliğini başlattığı taraflar Akıllı askerî elbiseler, ısı ve ışığa duyarlı fiber tabanlı akıllı sensörler gibi uygulamalar da araştırma grubunun öncelikleri arasında Hedef Türkiye’nin tekstil alanındaki liderliğini sürdürmesi, kaliteli ve yüksek katma değerli tekstil üretimi için bilgi ve ArGe altyapısı oluşturmak Çalışma grubunda yer alanlar: Yrd Doç Dr Mehmet Bayındır, Doç Dr Ömer Dağ, Prof Dr Şefik Süzer, Prof Dr İskender Yılgör, Yrd Doç Dr Yüksel İkiz ve Dr Mustafa Üreyen
NANOTEKNOLOJİDE BİR MÜKEMMELİYET MERKEZİ
Prof Dr Salim Çıracı (Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi Proje Yöneticisi)
20 yüzyılda gelişmiş ülkelerin güçlenip yüksek bir bilimsel ve teknolojik düzeye gelmelerinde araştırma merkezlerinin payı büyük oldu ABD’de iletişim, bilişim ve otomotiv devlerinin üretim şirketlerinin yanı başlarında kurulan araştırma merkezleri bu ülkeyi teknolojide tartışmasız liderliğe taşıdı Global ekonomi ve serbest ticaret rejiminde sanayi kuruluşları ancak etkin araştırmageliştirmeleri sayesinde ayakta kalabiliyor, başarısız olanlar ise siliniyor Teknolojiyle lider ekonomi haline gelen ülkeler artık 21 yüzyıla nanoteknolojinin damgasını vuracağına, bu teknoloji ürünlerinin insanların yaşantısını derinden etkileyeceğine kesin bir gözle bakıyor Nanoteknolojiyi geliştiren ve iyi kullanan ülkeler güçlenip yükselirken, geride kalanlar ‘aşağıdakiler’ sınıfında kalmaya mecbur olacaklar
2025 yılına kadar her alanda gelişmesini tamamlayıp yaşantımızın her alanına girecek nanoteknolojide araştırma işlevi her şeyden daha da çok önem taşıyor Daha yarışın başında geniş araştırma olanaklarına ve deneyimli uzmanlara ihtiyaç duyuluyor Araştırma olanaklarının ve insan kaynaklarının çok bol olduğu ABD’de bile nanoteknoloji araştırmalarında mevcut imkanları verimli kullanabilmek için üniversite ve araştırma merkezleri ‘araştırma üçgenleri’ni oluşturdular Ülkemiz için stratejik önem taşıyan Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi’nin (UNAM) kuruluşunda da mevcut kaynakların etrafa dağıtılması yerine bir merkezde toplanması benimsendi Başarısız bir örneğin yeni girişimlere kötü örnek olup engellemesi ihtimali ortadan kaldırılmak istendi UNAM’ın belki en önemli işlevi ülke sathına yayılan az sayıda uzmanımızdan azami yarar sağlamak ve uzman sayısını hızla artırmak olacak
Belirlenen kritik konularda proje çağrılarına üniversite ve sanayi kuruluşlarından ilgili araştırmacıların katılmasını, merkezin olanaklarını etkin ve verimli kullanarak projeleri sonuçlandırmayı hedefliyoruz Böylece merkezde kazanılan deneyimleri başka üniversitelere ve kuruluşlara taşıyarak yeni uydu araştırma merkezleri oluşturulacak
Merkezde fizik, kimya, moleküler biyoloji ve genetik, uygulamalı matematik ve mühendislik dalları ile yeni başlatılan disiplinler arası malzeme bilimi ve nanoteknolojide yüksek lisans ve doktora programları ve tez çalışmaları araştırma projelerine ivme kazandıracak Bütün bunlar yeni uzmanların yetişmesine olanak sağlayacak Yüksek lisans ve doktora çalışmalarının çoğunluğunun yeni ürünlerin ve teknolojilerin geliştirilmesine yönelik olması bu ürünlerden ‘spinoff yöntemi’ ile, yani ana bünyeden ayrılmak suretiyle şirketlerin kurulması yine merkezin hedefleri arasında
Çok sayıda yetenekli gencimizin yabancı bir ülkede eğitimini tamamlama ve orada yaşamına devam etme tutkusu ve bunun sonucu korkunç boyutlara varan beyin göçü kanımca Türkiyemizi tehdit eden en önemli sorunlardan biri Göçlerle kaybettiğimiz beyinlerimizi tekrar kazanmak amacı ile UNAM’da yurtdışında çalışan çok değerli bilim insanlarımızın adeta anavatanlarında ilişki kurdukları, belli zamanlarda ziyaret edip ortaklaşa araştırma yapacakları bir ortam oluşturuldu Böylece yurtdışında yaşayan bilim insanlarımızın ülkeye tam dönüşleri sağlanamasa bile onların ülkeleri ile bilimsel irtibatları kurulmuş olacak Bu tür ilişkiler sayesinde İsrail, İtalya, Yunanistan ve Hindistan gibi ülkelerde yurtdışına göç eden çok sayıda bilim adamı küçümsenemeyecek teknoloji transferi sağladı
Nanoteknoloji gerek karakteri gerekse ilgilendiği boyutların kuantum rejimi içinde bulunması nedeni ile bilimin en uç sınırlarında bulunuyor Uygulamalı araştırmaların bilimsel temele oturması başarının temel koşulu Merkezdeki uygulamalı çalışmalar ileri seviyede kuramsal çalışmalar ve çalıştaylarla desteklenecek, araştırmalara en ileri düzeyde kuramsal girdiler verilecek
Sonuç olarak, UNAM kuruluş çalışmalarında birçok başarılı ve başarısız girişimden ders alınarak beklentilerimizi gerçekleştirecek plan ve programlar yapıldı Beklediğimiz kaynak temin edilip programlı büyümemiz sürdürülürse yakın gelecekte merkezden çeşitli başarı öykülerini duyurabileceğimize, sanayimize ve ülke savunmasına nanoteknoloji konusunda en üst düzeyde destek vereceğimize inanıyoruz
Kaynak: Aksiyon Dergisi
Son beş yıldır birçok ülkenin kalkınma planlarında, araştırma geliştirme faaliyetlerinin öncelikli konuları arasında nanoteknoloji var Bilim adamlarına göre nanoteknoloji, dünya tarihinin belirleyici teknoloji devrimlerinden birine kapı aralamak üzere Bu alan nanotransistörlerden uzun ömürlü pillere, adrese teslim ilaçlardan, bakterilere duyarlı ve kurşun geçirmez akıllı elbiselere, kendini temizleyen boyalardan hidrojen enerjisi ile çalışan otomobillere uzanan geniş bir yelpazeyi içine alıyor
Peki dünya ülkeleri nanoteknoloji araştırmalarına üniversite ve sanayi sektöründe büyük yatırımlar yaparken Türkiye ne yapıyor? Bu alanda şansımız ne? Bu alanda en kritik karar geçtiğimiz yıl alındı Devlet Planlama Teşkilatı (DPT) tarafından Bilkent Üniversitesi bünyesinde Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi (UNAM) Projesi hayata geçirildi DPT, projeye 11 milyon YTL destek sağladı Başlangıç için 30 milyon YTL’lik projeye Bilkent Üniversitesi de 4 milyon YTL kaynak tahsis etti
TURGUT ÖZAL’IN VERDİĞİ PARA
Üniversitesinin bilimsel altyapısının oluşmasında önemli paya sahip Profesör Salim Çıracı başkanlığındaki kadrolar son altı ayda şekillendi UNAM projesi kapsamında bir kısmı yurtdışından gelen 25 bilim adamı, 40 asistan öğrenci onlarca değişik araştırmaya imza atmaya başladı Ekip, kamuoyunun dikkatini bilim çalışmalarına çekmek için Başbakan Recep Tayyip Erdoğan’a yeryüzünün en küçük ‘nano Türk bayrağı’nı hediye etti Üniversite bünyesinde inşa edilen 6 katlı 7 bin 200 metrekarelik merkezin temeli ise geçen ay atıldı, merkez inşaatının ocakta bitirilmesi planlanıyor Yüksek lisans ve doktora öğrencisi yetiştirmek üzere açılan Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Yüksek Lisans ve Doktora Programları YÖK tarafından geçen temmuzda kabul edildi Başvurular gecikmeden başlatıldı ve büyük ilgi gördü ABD’deki iyi üniversitelerden kabul almış yeni mezun öğrencilerin bir kısmı bu sayede ülkemizde kaldı UNAM; tekstil, elektrik, elektronik mühendisleri ve tıpçıların da aralarında yer aldığı 20 kişilik öğrenci ve asistan grubu, ekibe dâhil olacak 150 uzmanla birlikte tam bir bilim adamı fabrikasına dönecek Öğrenciler ABD’deki üniversite modellerinde olduğu gibi hem bilimsel araştırma yapacak, hem de buluşlarını endüstriyel hale getirmek için UNAM civarında şirketler kurabilecek
UNAM Proje Yöneticisi Prof Dr Çıracı, proje yatırım bütçesini beş yılda 100 milyon doların üstüne çıkarmak istediklerini dile getiriyor: “Dünya ileri teknoloji üreten bu tip merkezlerle yeni bir devrime hazırlanıyor Türkiye bu yarışta geri kalmamalı Bunun için her üniversitede her şehirde bir merkez kurup dağınık çalışmak yerine ulusal projelerin tek merkezden yönetildiği UNAM’la işe başlanmasını önerdik Proje kabul gördü Yeni teknoloji ve uzmanlar yetişince Türkiye’nin dört bir yanında nanoteknoloji ve nanobilim laboratuarları açılacak Yatır kazan projeleriyle UNAM, dünyadaki diğer merkezlerle yarışabilir konuma gelecek
Türkiye’nin ileri teknoloji macerası aslında Turgut Özal’lı yıllara dayanıyor Prof Dr Çıracı, 1986’da bir NATO konferansı dönüşünde dünyanın ileri teknolojiye yönelişini bir brifingde merhum Cumhurbaşkanı Turgut Özal’a anlatır 3,5 milyon doları devlet, 1,5 milyon doları üniversite yönetimince karşılanan fonlarla bilim üretmek amacıyla Bilkent Üniversitesi bünyesinde Millî Savunma Bakanlığı Savunma Sanayi Müsteşarlığı desteğiyle İleri Araştırmalar Laboratuarı (İAL) kurulur Bu laboratuar şimdi uçaklara takılan hassas füze detektörlerinden atomik kuvvet mikroskoplarına, nanoteknoloji deneylerinden enerji projelerine kadar birçok bilimsel ve ‘millî’ çalışmaya ev sahipliği yapıyor Laboratuar, uluslararası camiada kendinden söz ettiren bilim adamlarını yetiştirdi
ABD’DEN GELEN NANO BEYİNLER Türkiye’nin dünya genelinde nanoteknolojide ileri ülkeler arasına girmesi gerektiğini vurgulayan Salim Çıracı, “Bunun için bilim adamı altyapımız var Siyasî irade de desteğini ortaya koydu Özel sektörün ArGe yatırımları, üniversitelerin sinerjisi birleşince yol açılacak diyor Ona göre nanobilim, teknolojiyi gelişmiş ülkelerin tekelinden alıp, bilim üreten ülkelerin tekeline veren yeni ve ileri bir sanayi devrimi Çıracı; sanayi ve ticaret odalarını sivil toplum kuruluşlarını ve bilim üreten herkesi projeye sahip çıkmaya çağırıyor UNAM, DPT ile 9, Sağlık Bakanlığı ile 8, MSBARGE ile 6 proje, Karayolları Genel Müdürlüğü ve Tekstil İşverenleri Derneği ile birer projenin çalışmalarına şimdiden başladı Geçen hafta DPT’ye projelerini sunan merkez yakın zamanda bilim ve sanayi sektörünün önünü açacak çalışmalarıyla adını duyuracak
UNAM mevcut kadrosundaki 25 bilim adamına ilave olarak, yurtdışında bu alanda (özellikle ABD) çalışan beşi üst düzey 25’ten fazla bilim adamıyla da yakın temas içinde Sürtünmesiz yüzeyler konusunda çığır açan Türk bilim adamı Prof Dr Ali Erdemir (Argonne Ulusal Laboratuarı), Princeton Üniversitesi’nden Prof Dr İlhan Aksay (nano malzemeler), Dr Refik Kortan (organik güneş pilleri), Dr Taner Yıldırım (hidrojen depolama) daha şimdiden araştırma grupları içinde çalışmaya başladı
Dışardan destek olanların yanında Türkiye’ye dönerek nanoteknoloji ateşini büyütmeye çalışan bir grup genç bilim adamı da var Erman Bengü, Emrah Özensoy, İhsan Gürsel, F Ömer İlday, Aykutlu Dânâ, Tuğrul Senger ve Mehmet Bayındır eğitimlerini Türkiye’de alıp, yaptıkları başarılı çalışmalarla ABD’nin bilim adamları listesinde sıralamaya giren, ancak şimdi ülkelerine dönmeye karar veren isimler Kendi tabirleriyle onlarınki ‘tersine beyin göçü’
ABD’deki Massachusetts Institute of Technology (MIT) laboratuarlarını ve bilimsel imkânlarını terk edip UNAM’a katılan isimlerden biri de Yardımcı Doçent Mehmet Bayındır Isıyı ve ışığı hisseden kumaşlarla ilgili yaptığı başarılı çalışmalar sonucu Amerikan Ordusu’nun gelecek 20 yılda giysi, kamuflaj ve donanımlarında devrime sebep olacak gelişmelere imza atan bir isim aynı zamanda ABD Askerî Nanoteknoloji Enstitüsü’nün belki de geleceğini ve milyar dolarlık pazarını altüst edecek buluş ve patentlerin bir kısmının daha şimdiden sahibi Türkiye’ye döndükten sonra araştırmaya ayrılan kaynakların fazlalığı karşısında çok şaşırdığını anlatan Bayındır, kurulacak yeni araştırma merkezleriyle yurtdışındaki genç bilim adamlarının geri döneceklerini düşünüyor
KANSER HÜCRELERİNE FİBER TEKNOLOJİ
Mehmet Bayındır’ın yaptığı birçok çalışma uluslararası bilim dergilerinde kapak oldu Kanserli hücrelerin yüksek enerji taşıyabilen akıllı fiberlerle dağlanarak (yakılarak) tedavi edilmesi bu alanda çığır açtı Bir hastanın sigara dumanından dolayı akciğer kanallarında meydana gelen kanserli tümör dokuları Harvard Brigham ve Kadın Hastanesi’nde yapılan operasyonda neştersiz, cerrahî müdahalesiz bir şekilde yok edildi Bayındır’ın da içinde bulunduğu grubun keşfettiği lazer fiberlerle hastanın akciğerine girildi Kamera yardımıyla yapılan operasyonda ince fiberlerin taşıdığı lazerle tümör bulunduğu yerde yakılarak ortadan kaldırıldı Kanserli hücrenin çoğalması, tümörün tekrar nüksetmesi gibi birçok olumsuzluk da yaşanmamış oldu Bayındır ve grubu bu fiberlerin daha gelişmiş versiyonunu Türkiye’de üretip en kısa sürede hastanelerde kullanılır hale getirmek istiyor
Bayındır, ayrıca akıllı askerî üniformaların tasarımında kullanılacak ısıyı ve ışığı hisseden, güneş ışığını enerjiye çevirebilen yeni nesil kumaşlar, kızıl ötesi ışık sensörlerini kapsayan fibersensör projesi üstünde çalışıyor Genç bilim adamı en büyük hedefini “Önümüzdeki 20 yılda ülkemizde ürettiği bilimi insanımızın refahı için kullanacak, dünya ile rekabet edecek bilim adamlarını yetiştirmek sözleriyle izah ediyor
Yardımcı Doçent F Ömer İlday, dünya literatürüne giren ‘darbeli similariton lazer’in mucidi Nanosaniye (milyarda bir saniye) aralıklarla art arda gelen femtosaniye (saniyenin milyonkere milyonda biri) uzunluğunda güçlü ışık darbeleri üretmeyi başaran İlday, böylece ebat olarak daha küçük, maliyeti daha düşük ve yüksek enerjili fiber lazerler geliştirdi Patent başvurusunu yaptığı bu lazerlerin çelik, RDX, cam, seramik ve canlı dokular dâhil her türlü malzemeyi nanometrik boyutlarda hassas ve hasarsız şekilde kesilip işlenmesiyle ilgileniyor Bu lazerler, çok önemli askerî ve elektronik uygulamaların yanı sıra günümüzde tıp alanında göz optik ameliyatlarında kullanılıyor Ancak yakın gelecekte bunun ötesine geçerek hücre ve doku kayıplarını en aza indirecek, ameliyatlarda tek tek hücre seviyesinde operasyon imkânı da sunacak
AĞRISIZ KULAK VE DİŞ TEDAVİSİ
Cornell Üniversitesi laboratuarlarında ürettiği bu lazerler icadından sadece bir yıl sonra ABD sanayisine kazandırılmış ClarkMXR isimli bir firma İlday’ın icadını üretip Magellan isimli bir lazer olarak endüstriyel hale getirmiş İlday, soğuk lazer neşterleri adıyla yaptığı çalışmada ise femtosaniye lazerleri tıbbî uygulamalara adapte etmeye çalışıyor Böylece beyin ameliyatlarında bir mikrometrelik bir urun alınması, dişçilikte ağrısız, acısız diş müdahaleleri, dolgu vb çalışmalar mümkün olacak Canlı hücreler üzerinde nanocerrahi, iç kulak ve kalp damarları gibi hassas organlarda risksiz ameliyatlar belki de bu buluş sayesinde yapılacak Dişimize nanometrik delikler açmak demek, kim bilir bir gün dişlerimize nano çip ve kamera takmak anlamına da gelecek
UNAM’ın en temel araştırma alanlarından biri de hidrojen depolama Hidrojen yeryüzünün en hafif atomu Yandığında çevreyi kirletmiyor En büyük sorunu ise yeterince küçük alanlar içinde depolanamaması Bunun için ya yüksek basınca ya da nanoteknolojiye ihtiyacınız var Prof Dr Salim Çıracı ile ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nden (NIST) Dr Taner Yıldırım nano yapılar içerisine yüksek kapasitede hidrojen depolayabilecek bir modeli hayata geçirdi ABD Enerji Enstitüsü depolarda alanın yüzde 6’sının üstünde hidrojen sıkıştırılabilmesi halinde bunu başarı olarak görüyordu İki Türk bilim adamı Titanyum atomuyla kaplanmış karbon nanotüplerde hidrojen depolama kapasitesini önce yüzde 8’lere, daha sonra doktora öğrencisi Engin Durgun’la birlikte başka moleküller kullanarak yüzde 22’lere çıkarabileceğini gösterdi Nanoyakıt hücreleri ekonomik anlamda üretilip işletilebilir hale geldiğinde otomobillerde kullanılacak
GÜVENEN: BU İHTİMAL TÜRKİYE’NİN UMUDU
Dünyada yüz binlerce kalp hastası damarlarındaki tıkanıklığı açan kalp stentlerini taşıyor Stentler zamanla tıkanıyor ve kalp damarları yine işlemez hale geliyor Bu durum ABD’deki MIT’te malzeme bilimi alanında çalışma yapan bir grup tarafından üç yıl önce çözüldü Kanın içinde taşınan maddelerin yüzeye tutunmasını engelleyecek malzemeler üstünde çalışan grup, stent yüzeylerinin hiçbir şekilde tıkanmayacağı bir yöntemi keşfetti Böylece stentler tekrar tekrar takılıp çıkarılmayacaktı Yeni stentleri piyasaya süren şirket, bu satışlardan sadece 2004’te 3 milyar dolar gelir elde etti Bilinen stentler (tekrar tıkanma riski taşıdığı için) bin 500 ila 2 bin dolardan satılırken, yeni stentler 10 bin dolardan alıcı buldu Stentlerden 2007’de 10 milyar doların üstünde gelir bekleniyor Malzeme bilimine yapılan bu yatırım bilime yapılacak yatırımların küçük de olsa, ekonomik olarak devrim niteliğinde kazançlara kapı aralayabileceğini gösteriyor
Nanoteknolojinin Türkiye’ye kazandıracağı ekonomik ve siyasî gelişmeler üstüne çalışan Paris ve Bilkent Üniversitesi Öğretim Üyesi ve eski DPT Müsteşarı Prof Dr Orhan Güvenen, “Nanoteknoloji, bilim ve teknolojiyi altüst edecek Malzemede, bilgi ve iletişim teknolojilerinde, tıp, genetik gibi alanlarda ihtilal olacak diyor Güvenen’e göre bu değişim nanoteknoloji üstüne çalışan ülkelere büyük bir ekonomik güç sağlayacak Bu alandaki bilimsel kırılmanın teknolojiyi transfer edene değil, bilim üretene kazandıracağına işaret eden Güvenen, Türkiye’nin on yılda bu alanda en gelişmiş ilk 8 ülke arasına gireceğine inanıyor Hedeflerin buna göre belirlenmesini istiyor
UNESCO İstatistik Enstitüsü’nün yönetim kuruluna atanan ilk Türk olan Güvenen, nanoteknolojinin Türkiye’de askerî ve siyasî çevrelerce dikkate alınması için gayret gösteriyor “Nanoteknolojiyle bilinmeyen molekülleri keşfetmek, üretmek mümkün diyen Güvenen, Mehmet Bayındır gibi genç bilim adamlarının keşfettiği ısı ve ışığa duyarlı fiberler, kurşun geçirmeyen kumaşlar, lazer fiber teknolojilerinin tetiklediği değişime dikkat çekiyor: “Nanoteknolojiyle güçlü bir ordu oluşturma fikrine sahip ABD, 10 yılda ordusunun yüzde 80’ini değiştirecek Bu hem ekonomik hem fizikî olarak inanılmaz bir büyüklük Türkiye’de tekstil sıkıntıda; transformasyona gitmeli Kirlenmeyen, ısı ve ışık duyarlı akıllı ürünlere yönelmeli
Türkiye’de nanoteknolojiye yatırım yapan özel sektör temsilcileri meyvelerini almaya başladı İlk adımı atan Türk boya sektörünün lideri DYO, nanoteknoloji ürünleri sayesinde cirosunu katladı Kendini temizleyen boyalar Nanotex (dış cephe) Nanomat (iç cephe), UV koruyucu boya Nanolacke, yanmayan boya Nanosön grubun yeni ürünleri arasında Yaşar Boya’nın ArGe’sinde 37’si mühendis 90 kimyager çalışıyor DYO ArGe Koordinatörü Gülsen Çeliker, üniversite, devlet ve özel sektör üçlüsünün ‘nanoteknoloji stratejisi’ etrafında buluşması gerektiğine dikkat çekiyor AB projeleri ve uluslararası teknoloji platformları ile şirket ortaklıkları bu anlamda iyi bir fırsat DYO ArGe çalışmalarını UNAM ile paylaşıyor Şirket TÜBİTAK’ın desteklediği tekstil endüstrisi destekli bir dizi boya araştırmasının da içinde Avrupa Birliği 7 Çerçeve Programı’nda 2 bine yakın projeye ihtiyaç olduğunu hatırlatan Çeliker, nanoteknoloji projelerinin ağırlık kazanmasını istiyor Nanoteknoloji boya sektörüne yangın koruma, enerji tasarrufu, kendi kendini temizleme gibi avantajlar kazandırıyor
TEKTSTİLDE KRİZE ÇÖZÜM OLABİLİR Mİ?
Tekstilde nanolif ve kullanım alanları projesi üzerinde çalışan Pamukkale Üniversitesi’nden Yardımcı Doçent Yüksel İkiz, elektrospinning yöntemiyle nanolif üretmeyi başarmış İkiz de, tekstil sektörünün kurtuluş formülü olarak nanoteknolojiyi gösteriyor Nanoliflerle yapay kan damarları, organlar; filtrasyon, temizlik ürünleri üretilebileceğini kaydediyor
Zorlu Tekstil Grubu, UNAM’ın 13 araştırma alanından biri olan ‘nanoteknoloji tabanlı tekstiller’ konusunda endüstriyel destek sağlıyor Korteks Genel Müdürü Necat Altın, bu teknolojinin tekstilin üretim aşamalarında uygulanarak katma değeri yüksek, üstün nitelikli ürünlerin geliştirilebileceğine işaret ediyor: “Gelecek yıllarda pek çok yeni tekstiller üretilecek En önemli konular, antistatik, antibakteriyel, suyu uzaklaştırıcı ve nefes alabilen tekstiller olacak Nano ve mikro partiküllerle çalışan yeni teknolojiler bu tip tekstillerin üretimini basitleştirecek Daha ileri dönemlerde giyilebilen elektronik cihazlar, örneğin kıyafet içinde çalışanlar, aktif olarak ısıtan ve serinleten tekstiller odak noktası olacak
Korteks, yıllık 203 bin ton üretimle Türkiye’nin polimer üretiminin yüzde 50’sini, polyester iplik üretiminin ise yüzde 55’ini karşılıyor Polyester iplik üretimi ve kumaş bitim işlemlerinden fonksiyonel tekstiller alanının yanı sıra nanoteknolojide de ArGe faaliyetleri yürütülüyor İplik fabrikasında nano malzemeler kullanarak ipliğin tekstilde fonksiyonelliğinin artırılması, özellikle üretim süreçlerinin kolaylaştırılması ve maliyetlerin düşürülmesi için araştırma yapılıyor Nanomalzemeler sayesinde polyester ipliğe ve kumaşlara farklı özellikler verilerek malzeme ve üretim teknolojisi ülkemizde geliştirilen yüzde 100 yerli patentli tekstil ürünleri dünya piyasalarına sunuluyor
Örneğin antistatik polyester iplik günümüze değin karbon siyah katkılar ile yapılıyor ve üretilen iplikler siyah olduğu için farklı renklere boyanamıyordu Bu yüzden tekstil dokusunda yalnızca siyah olarak kullanılıyordu Korteks yürüttüğü proje ile antistatik iplik üretiminde karbon nano tüpleri kullanarak nihai tekstil kumaşına normal şartlarda istenilen renklere boyanabilme özelliği kazandırmak istiyor Çarşaf ve nevresimlerde patlayan mikro kapsülleri kullanarak güzel koku salan ev tekstili ürünleri üretimi başladı Zorlu Grubu, Linens bünyesinde üretim maliyetlerini düşürecek nanoteknoloji ile kaplama yöntemlerinin geliştirilmesi üzerine de çalışıyor
Korteks ArGe Müdürü Mutlu Sezen, UNAM ile insan sağlığına, güvenliğine ve konfora yönelik fonksiyonel tekstil malzemeleri geliştirilmesi, akıllı tekstil projeleri konusunda çalışılacağını belirtiyor Projelerde kimyasal yöntemlerle nano malzemeler hazırlanacak, bu malzemeleri tekstil ürünlerine uyumlu hale getirmek için elyaf üretim ve tekstil proses metotları geliştirilecek Akademik bilgi ile sanayi imkânları aynı potada buluşacak
‘NANOTÜRKİYE’NİN GELECEĞİ 2008’DE BELLİ OLACAK’
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü’nden Prof Dr Yıldırım Erbil, nanoteknolojinin Türkiye’deki geleceğini 20052008 dönemi çalışmalarının belirleyeceğine inanıyor Enstitünün kimya alanında TÜBİTAK, ABD ve AB ile birlikte 6 ortak proje yürüttüğünü anlatan Erbil ve ekibinin en önemli çalışmalarından biri AMBİO Projesi ABD Deniz Kuvvetleri Komutanlığı’nın desteklediği proje gemi altlarına mikroorganizmaların yapışmasının engellenmesini, sürtünme kaynaklı enerji ve iş kayıplarını ortadan kaldırmayı hedefliyor Sürtünmesiz yüzeyler (nanotriboloji) UNAM’ın da öncelikleri arasında
Sürtünme ve aşınmanın sebep olduğu ekonomik kayıplar millî gelirin yüzde 4’üne ulaşıyor Türkiye için bu 2004 rakamlarıyla 11 milyar doların üstünde kayıp demek Bu yüzden otomobil, makine, askerî araç kullanımı gibi hayatın her alanında sürtünme ve aşınmanın en aza indirilmesi büyük önem taşıyor Sürtünme ve aşınma yoluyla malzeme kaybının en aza indirilmesi konusunda araştırmalarda bor tabanlı malzeme kullanılmasına öncelik verilecek Çünkü Türkiye dünya bor rezervlerinin tam üstünde UNAM’ın uzun vadeli büyüme stratejisi ülke genelinde tüm araştırmacıları aynı çatı altında çalıştırma, yapılan bilimsel araştırmalar açısından ise ‘proje ve şirketleşme’ üstüne kurulu Yüksek lisans ve doktora tezlerinin uluslararası boyutta gelişmesi kadar teknolojiye dönüşmesi de önemseniyor Bu yüzden akademisyen ve öğrencilerin ArGe sonuçları ilk elden kamu ve özel sanayi kuruluşlarına transfer edilecek Prototiplere yönelik bu araştırmalar Cyberpark ve Teknoloji Araştırma Bölgeleri’nde pazara sunulacak ABD’deki üniversite özel sektör yapılanmasına benzer bir model oluşturulacak ArGe yapan öğrenci ve akademisyenlerin gerekirse kendi şirketlerini kurarak nanoteknoloji pazarına girmesi, araştırmaların kısa sürede endüstriyel hale getirilmesi sağlanacak
Nanoteknoloji ve nanobilim alanında çalışan diğer üniversite ve kuruluşlar arasında Bilkent, ODTÜ, İTÜ, Koç, Sabancı, Ege üniversiteleri, TÜBİTAK, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü yer alıyor Özel sektörde Arçelik, Vestel, Korteks, DYO, kamu kuruluşlarında Roketsan, TAI çalışma yürütüyor Şimdi tek hedef var Profesör Çıracı başkanlığında Türkiye’nin önüne yeni bir vizyonla çıkan UNAM’ın merkez binasının bir an önce bitirilmesi, laboratuar ekipmanlarının devreye alınarak bilimsel çalışmalar yapılması; genç beyinlerle sanayi ve bilim alışverişinin hızlandırılması
NANOTEKNOLOJİ NANOBİLİM NEDİR?
Her iki tanıma da ismini veren nano, bir fizikî büyüklüğün milyarda biri demek Uzunluk olarak bakıldığında bir nanometre, metrenin milyarda birine tekabül ediyor Nanobilim ve nanoteknolojinin ortak bir tanımı olmasa da 1 ila 100 nanometre boyutlarındaki malzemelerin anlaşılması, kontrol edilmesi, atomsal seviyede değiştirilmesi ve işlevsel hale getirilmesi olarak tarif ediliyor Nanoteknoloji, fizik, kimya, biyoloji, matematik, bilişim teknolojileri ve malzeme bilimi arasında disiplinler arası bir saha olarak gelişiyor Sağlık, elektronik, malzeme ve inşaat, uzay ve savunma sanayileri ilk ürünlerin üretildiği sektörler En önemli alanlar, nanobiyoteknoloji ve nano malzemeler
ABD 8 YILDA TOPLAM 5 MİLYAR DOLAR HARCADI
Nanoteknoloji ekonomistlerin telkiniyle Başkan Bill Clinton tarafından yaklaşık 13 yıl önce ABD’de en kritik ve öncelikli yatırım alanı ilan edildi Bilişim ve haberleşmeden başlayıp, savunma sanayii, uzay ve uçak sanayii, tıp, moleküler biyoloji ve gen mühendisliği gibi alanları doğrudan etkileyen nanoteknoloji için ABD, aralarında NASA’nın da yer aldığı 9 ulusal laboratuarında 5 milyar dolara yakın kaynak harcadı Japonya da aynı dönemde 4 milyar doların üstünde yatırım yaptı AB, 7 Çerçeve Programı’nda öncelikli bilim alanı olarak tarif ettiği nanoteknoloji için 48 milyar Avro yatırım yapılmasını öngörüyor
Dünya nanoteknoloji pazarının 2020’li yıllarda senelik yaklaşık 1 trilyon doları bulması bekleniyor İsrail, Tel Aviv Üniversitesi’nde ulusal bir nanoteknoloji merkezi oluşturdu 60’tan fazla bilim adamı kadrosuyla bu alanda hızla ilerleyen merkeze finans toplayan isim ise eski başbakan, Nobel ödüllü siyasetçi Şimon Peres Yunanistan da Girit’teki Heraklion Araştırma Merkezi’nde 500 araştırmacısıyla yarışa dahil olan ülkelerden
ABD 3 TRİLYON GELİR BEKLİYOR, ÇİN 1 MİLYON UZMAN YETİŞTİRECEK
ABD, 2019 yılında nanoteknoloji ürünleri satışından üç trilyon dolar gelir bekliyor
ABD ve İngiltere’de tekstil sanayiinin nanoteknoloji sayesinde yeniden dirilmesi hedefleniyor
Çin, bir milyon nanoteknoloji uzmanı yetiştirmek üzere yeni bir program başlattı
Nanoteknoloji sayesinde tıbbi tedavi yöntemleri tamamen değişecek
Dünyada bir yılda on milyar kere milyar bit bilgi üretiliyor Bu kadar bilgiyi nanoteknoloji kullanılarak bir santimetreküp hacimde depolamak mümkün olacak
ABD’de nanobilim eğitiminin ilkokullarda başlaması tavsiye ediliyor
ULUSAL NANOTEKNOLOJİ MERKEZİ HANGİ ALANDA NE YAPACAK?
(Web adresi: Linkleri sadece kayıtlı üyelerimiz görebilirForumTR üyesi olmak için tıklayınız)
UNAM’ın 21 araştırma grubu var Bu gruplar endüstri ve ileri teknolojinin onlarca değişik alanında proje üretmeye başladı Öncelikli alanlardan bazıları şöyle:
HİDROJEN DEPOLAMA: Enerjinin verimli kullanılması ve alternatif enerji kaynağı açısından dünyanın en önemli gündemi hidrojen UNAM akademisyenleri hidrojen enerjisinin depolanması konusunda dünyaya önderlik eden kuramsal ve deneysel sonuçlar elde ediyor ProfDr Salim Çıracı ile ABD’de çalışan Dr Taner Yıldırım’ın geçiş elementleri (Pt, Pd, Ti, V) ile işlevleştirilen nanotüpler ve moleküllere çok yüksek kapasitede enerji depolanabileceğini gösterdi Yüksek performanslı bilgisayarlar aracılığıyla modellenen yeni hidrojen depolama yönteminde titanyum atomları (koyu mavi) karbon nanotübün yüzeyine (açık mavi) bağlanabildi Her titanyum atomuna 4 hidrojen atomu bağlandığı için nano bir yapı içinde yüksek oranda depolama gerçekleşiyor İki bilim adamına Nanotüpler araştırma grubundan Doç Dr Oğuz Gülseren, Yrd Doç Dr Erman Bengü, Yrd Doç Dr Tuğrul Senger de destek oluyor
NANOBİYOTEKNOLOJİ: Son yılların en önemli tıbbi problemlerinden biri olan kanser hücrelerinin sağlıklı hücrelere zarar vermeden öldürülmesi üzerine yoğunlaşılıyor Kemoterapi gibi yöntemler kanserli hücreleri yok ederken aynı zamanda sağlıklı dokulara zarar veriyor Bilim adamları bunu ortadan kaldırmak için farklı metotlar üstünde çalışıyor DNA molekülünün genişliğinin yarısı kadar nanotüpler kanserli dokulara kontrollü şekilde transfer ediliyor Benzer başka yöntemler de hem tıpçıların hem biyoteknoloji uzmanlarının gündeminde Ancak nanokeseciklerle kanser terapisi konusunda Türk bilim adamları iddialı ve çığır açacak gelişmeler üstünde çalışıyor UNAM Nanobiyoteknoloji Grubu’nda Yrd Doç Dr İhsan Gürsel, Prof Dr Mehmet Öztürk, Prof Dr Tayfun Özçelik, Yrd Doçentler Tamer Yağcı, Can Akçalı, Cengiz Yakıcıer ve Uygar Tazebay yer alıyor
NANO TEKSTİL AKILLI TEKSTİL: Kirlenmeyen, kırışmayan, su geçirmeyen, renk değiştiren ya da renk tutan kumaşlar başta olmak üzere tekstilin her alanında çalışmalar yürütülecek Türkiye Tekstil İşverenleri Sendikası, Korteks, Pamukkale Üniversitesi, UNAM’ın işbirliğini başlattığı taraflar Akıllı askerî elbiseler, ısı ve ışığa duyarlı fiber tabanlı akıllı sensörler gibi uygulamalar da araştırma grubunun öncelikleri arasında Hedef Türkiye’nin tekstil alanındaki liderliğini sürdürmesi, kaliteli ve yüksek katma değerli tekstil üretimi için bilgi ve ArGe altyapısı oluşturmak Çalışma grubunda yer alanlar: Yrd Doç Dr Mehmet Bayındır, Doç Dr Ömer Dağ, Prof Dr Şefik Süzer, Prof Dr İskender Yılgör, Yrd Doç Dr Yüksel İkiz ve Dr Mustafa Üreyen
NANOTEKNOLOJİDE BİR MÜKEMMELİYET MERKEZİ
Prof Dr Salim Çıracı (Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi Proje Yöneticisi)
20 yüzyılda gelişmiş ülkelerin güçlenip yüksek bir bilimsel ve teknolojik düzeye gelmelerinde araştırma merkezlerinin payı büyük oldu ABD’de iletişim, bilişim ve otomotiv devlerinin üretim şirketlerinin yanı başlarında kurulan araştırma merkezleri bu ülkeyi teknolojide tartışmasız liderliğe taşıdı Global ekonomi ve serbest ticaret rejiminde sanayi kuruluşları ancak etkin araştırmageliştirmeleri sayesinde ayakta kalabiliyor, başarısız olanlar ise siliniyor Teknolojiyle lider ekonomi haline gelen ülkeler artık 21 yüzyıla nanoteknolojinin damgasını vuracağına, bu teknoloji ürünlerinin insanların yaşantısını derinden etkileyeceğine kesin bir gözle bakıyor Nanoteknolojiyi geliştiren ve iyi kullanan ülkeler güçlenip yükselirken, geride kalanlar ‘aşağıdakiler’ sınıfında kalmaya mecbur olacaklar
2025 yılına kadar her alanda gelişmesini tamamlayıp yaşantımızın her alanına girecek nanoteknolojide araştırma işlevi her şeyden daha da çok önem taşıyor Daha yarışın başında geniş araştırma olanaklarına ve deneyimli uzmanlara ihtiyaç duyuluyor Araştırma olanaklarının ve insan kaynaklarının çok bol olduğu ABD’de bile nanoteknoloji araştırmalarında mevcut imkanları verimli kullanabilmek için üniversite ve araştırma merkezleri ‘araştırma üçgenleri’ni oluşturdular Ülkemiz için stratejik önem taşıyan Ulusal Nanoteknoloji Araştırma Merkezi’nin (UNAM) kuruluşunda da mevcut kaynakların etrafa dağıtılması yerine bir merkezde toplanması benimsendi Başarısız bir örneğin yeni girişimlere kötü örnek olup engellemesi ihtimali ortadan kaldırılmak istendi UNAM’ın belki en önemli işlevi ülke sathına yayılan az sayıda uzmanımızdan azami yarar sağlamak ve uzman sayısını hızla artırmak olacak
Belirlenen kritik konularda proje çağrılarına üniversite ve sanayi kuruluşlarından ilgili araştırmacıların katılmasını, merkezin olanaklarını etkin ve verimli kullanarak projeleri sonuçlandırmayı hedefliyoruz Böylece merkezde kazanılan deneyimleri başka üniversitelere ve kuruluşlara taşıyarak yeni uydu araştırma merkezleri oluşturulacak
Merkezde fizik, kimya, moleküler biyoloji ve genetik, uygulamalı matematik ve mühendislik dalları ile yeni başlatılan disiplinler arası malzeme bilimi ve nanoteknolojide yüksek lisans ve doktora programları ve tez çalışmaları araştırma projelerine ivme kazandıracak Bütün bunlar yeni uzmanların yetişmesine olanak sağlayacak Yüksek lisans ve doktora çalışmalarının çoğunluğunun yeni ürünlerin ve teknolojilerin geliştirilmesine yönelik olması bu ürünlerden ‘spinoff yöntemi’ ile, yani ana bünyeden ayrılmak suretiyle şirketlerin kurulması yine merkezin hedefleri arasında
Çok sayıda yetenekli gencimizin yabancı bir ülkede eğitimini tamamlama ve orada yaşamına devam etme tutkusu ve bunun sonucu korkunç boyutlara varan beyin göçü kanımca Türkiyemizi tehdit eden en önemli sorunlardan biri Göçlerle kaybettiğimiz beyinlerimizi tekrar kazanmak amacı ile UNAM’da yurtdışında çalışan çok değerli bilim insanlarımızın adeta anavatanlarında ilişki kurdukları, belli zamanlarda ziyaret edip ortaklaşa araştırma yapacakları bir ortam oluşturuldu Böylece yurtdışında yaşayan bilim insanlarımızın ülkeye tam dönüşleri sağlanamasa bile onların ülkeleri ile bilimsel irtibatları kurulmuş olacak Bu tür ilişkiler sayesinde İsrail, İtalya, Yunanistan ve Hindistan gibi ülkelerde yurtdışına göç eden çok sayıda bilim adamı küçümsenemeyecek teknoloji transferi sağladı
Nanoteknoloji gerek karakteri gerekse ilgilendiği boyutların kuantum rejimi içinde bulunması nedeni ile bilimin en uç sınırlarında bulunuyor Uygulamalı araştırmaların bilimsel temele oturması başarının temel koşulu Merkezdeki uygulamalı çalışmalar ileri seviyede kuramsal çalışmalar ve çalıştaylarla desteklenecek, araştırmalara en ileri düzeyde kuramsal girdiler verilecek
Sonuç olarak, UNAM kuruluş çalışmalarında birçok başarılı ve başarısız girişimden ders alınarak beklentilerimizi gerçekleştirecek plan ve programlar yapıldı Beklediğimiz kaynak temin edilip programlı büyümemiz sürdürülürse yakın gelecekte merkezden çeşitli başarı öykülerini duyurabileceğimize, sanayimize ve ülke savunmasına nanoteknoloji konusunda en üst düzeyde destek vereceğimize inanıyoruz
Kaynak: Aksiyon Dergisi