Şunu söyleyerek başlayayım: "nano" küçük görünüyor, etkisi ise günlük hayatın içine sızmış halde. Nanoteknoloji, maddeyi yaklaşık 1–100 nanometre aralığında anlamak, tasarlamak ve kontrol etmek için kullanılan bilim ve mühendislik pratiklerinin bütünüdür. Yani bu ölçekte beliren özgün özellikleri kasıtlı biçimde teknolojiye çeviriyoruz. Kullanım alanları bugün elektronik ve bilgi teknolojilerinden enerjiye, tıptan yeni malzeme ve kaplamalara kadar uzanıyor.
Peki neden 1–100 nm "özel"? İki baskın neden var. Birincisi yüzey etkisi: parçacık küçüldükçe yüzey/hacim oranı yükseliyor; erime noktası, kimyasal tepkime hızı ve mekanik davranış belirgin biçimde değişiyor. İkincisi kuantum etkileri: bant aralığı ve enerji düzeyleri boyuta duyarlı hale geliyor; bu yüzden kuantum noktalar renk ayarlayarak ışıldıyor, altın nanoparçacıklar kütlesel altından bambaşka optik özellikler gösteriyor. Dolayısıyla aynı kimyasal bileşim nano ölçekte farklı davranan bir malzeme gibi karşımıza çıkıyor.
Nanomalzemeler ve nanoölçekli sistemlerdeyse boyuta ve morfolojiye göre pratik bir çerçeve var. Ben, 0‑boyutlu (kuantum noktalar, nanopartiküller), 1‑boyutlu (nanoteller, nanotüpler), 2‑boyutlu (grafen ve ince tabakalar) ve 3‑boyutlu nanoyapılı kütleler diye ayırıyorum. Üretim hem üstten‑aşağı litografi/aşındırma, hem de alttan‑yukarı kimyasal sentez ve öz‑düzenlenme ile ilerliyor. Doğrulamada da TEM/SEM, AFM, XRD, DLS, zeta potansiyeli, Raman/PL gibi ölçümler devreye giriyor; yani nano dünyayı ciddiye almak, ölçüm bilimiyle ciddiye almak demek.
Başlıca kullanım alanlarını bir bakışta şöyle toparlayabilirim:
- Elektronik ve fotonik: Daha küçük ve hızlı transistörler, bellekler ve sensörler; kuantum nokta tabanlı ekranlar ve fotodedektörler.
- Enerji: Lityum‑iyon ve katı hâl bataryalarda nanoyapılı anot/katotlar; yakıt hücresi ve su ayrıştırma için (elektro)kataliz; yüksek verimli güneş pilleri ve süperkapasitörler.
- Tıp ve biyoteknoloji (nanotıp): Hedefli ilaç taşıyıcıları (lipid veya polimerik nanopartiküller), aşı platformları, manyetik ve optik görüntüleme ajanları, noktasal tanı sensörleri.
- Malzeme ve kaplamalar: Aşınma/korozyon direnci yüksek kaplamalar, kir tutmayan yüzeyler, karbon nanotüp ya da nanokil içeren hafif ve dayanıklı kompozitler.
- Çevre ve su: Nanogözenekli membranlar ve gelişmiş adsorbanlar ile ağır metal ve organik kirleticilerin tutulması; fotokatalitik ayrıştırma.
- Tarım ve gıda: Tazelik sensörlü akıllı ambalaj, kontrollü salınımlı gübre/pestisit taşıyıcıları.
- Ulaşım, uzay ve savunma: Yüksek dayanım/ağırlık oranlı kompozitler, ısı ve radyasyona dayanımlı yüzeyler.
Kaynaklar
- Nadeem Joudeh. (2022). Nanoparticle Classification, Physicochemical Properties, Characterization, And Applications: A Comprehensive Review For Biologists. Journal of Nanobiotechnology. doi: 10.1186/s12951-022-01477-8. | Arşiv Bağlantısı
- S. Tom Picraux. Nanotechnology. (7 Ekim 2025). Alındığı Tarih: 19 Ekim 2025. Alındığı Yer: Encyclopaedia Britannica | Arşiv Bağlantısı
