NANOTEKNOLOJİNİN UZAY VE HAVACILIKTA KULLANIMI

Nanomalzemeler ve Nanoteknoloji Nedir?

    Nanometre, 5 ila 10 atomun ardı ardına dizilmesinden oluşan, metrenin 1 milyarda biri ölçüsündeki uzunluğu temsil eder. İnsan saç telinin çapının yaklaşık 50 bin, DNA molekülünün ise 2,5 nanometre olduğu düşünüldüğünde, ne kadar küçük bir ölçekten bahsedildiği daha net anlaşılır. Ya da bunu bir futbol topunun Dünya’ya olan büyüklüğü gibi düşünebilirsiniz. Nanoteknoloji, 1–100 nanometre ölçeğinde fiziksel, kimyasal ve biyolojik yapıların anlaşılması, kontrol edilmesi ve atomsal seviyede değiştirilip fonksiyonel hale getirilmesi olarak tanımlanır. 

    Parça boyutu inceldikçe birim kütle için yüzey alanı artışı, malzemenin kimyasal reaktivitesini artırır. Bu yüzden nano-malzemeler yakıt hücreleri ve pillerde katalizör görevi görebilmektedir. Parça boyutu inceldikçe kuantum etkisi artar, malzemenin optik, magnetik ve elektriksel özellikleri önemli ölçüde değişir.

Nanoteknolojinin Genel Kullanım Alanları

• Uzay
• Malzeme Bilimi
• Fizik
• Kimya
• Biyoloji
• Bilgisayar
• Tıp
• Telekom
• İnşaat
• Elektronik
• Otomotiv
• Savunma Sanayii

Şimdilik Tek Sorun!

Uzay Alanında Kullanılmasına Yardımcı Olan Özellikleri

• Çok hafif ve dayanıklı olacak olan bu materyallerden yapılacak araba, uçak ve uzay araçları ile çok az enerji tüketimiyle daha uzun ve güvenli yolculuklar yapılabilecektir.

ÜLKEMİZDEKİ DURUM

    Ülkemizde sadece Gebze İleri teknoloji Enstitüsü, Sabancı, Bilkent, ODTÜ ve ITÜ ‘de küçük çaplı çalışmalar var. Nano teknoloji çağı için ülkede 77 üniversitenin birlikte çalışması şart. Nano teknolojinin açıklanması ve herkesin öneminin kavraması gerekiyor. Özellikle üniversitelerde ilgili bölümler açılmalı ve gençlerin dikkati çekilmeli. Trboloji alanında bir deha olarak kabul edilen bilim adamı Prof. Dr. Ali Erdemir nano teknoloji kullanarak geliştirdiği yapay elmas özelliği taşıyan buluşuyla Nobeli R&D ödülünü üçüncü kez kazandı. Prof. Erdemir’e ödül kazandıran yeni buluşu, karbür temelli malzemelerin nano yapılı, bütünleştirilmiş bir karbon tabakasına dönüştürülmesiyle ilgili. Sayısız cihazda kullanılabileceği belirtilen karbon teknolojisi ile karbon gazların büyüklüğü 5-10 nanometre boyutuna kadar indirilebiliyor. Prof. Erdemir ‘in geliştirdiği nano özellikli karbon elmas tabakada sürtünme katsayısı çok düşük: bunun yanında ısıya dayanıklılığı ise son derece yüksek. Her iki özellik de beklentileri karşılayacak kadar güzel bir başlangıç. 1977 yılında İTÜ Metalürji bölümünden mezun olan ve 1987 yılından beri de ABD’de Chicago kenti yakınlarında bulunan Argon laboratuvarında araştırmalarını sürdüren Prof. Erdemir, geliştirdiği maddenin ,suni bir elmas gibi düşünülebileceği ve aynen gerçek elmasın özelliğine sahip olduğunu kaydediyor. Geliştirilen bu teknik ile kesici ve delici aletlerin uçları ısıya çok dayanıklı bir hale getirilebilecek. Diğer yandan uzay araçlarında kullanılan birçok cihazda uzun ömürlü olabilecek. 

TÜRK MÜHENDİSLER

  Türk mühendisler, uzaydaki yüksek radyasyona karşı mevcutlarına oranla 100 kata kadar dayanıklılık sağlayan nanoteknoloji temelli malzeme geliştirdi.TÜBİTAK tarafından desteklenen ve Savunma Sanayi Müsteşarlığı (SSM) tarafından yürütülen bir uzay projesi kapsamında geliştirilen yeni ürünün Türkiye'de üretilecek uydularda kullanımı hedefleniyor. Yeni nesil nanoteknolojik malzeme, uyduların yüksek hızlı elektronik devrelerinin uzaydaki kullanım süresini önemli ölçüde uzattığından uydu maliyetlerinde büyük maliyet avantajları getiriyor. Malzeme ayrıca, uyduların çok daha hafif olarak üretilmesini de sağlayacak. Uzmanlar, Türkiye'nin bu teknolojiyi uzayda kullanan ilk ülke olmasını planlıyor.

  Bilkent Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi ve Bilkent Üniversitesi Uzay Teknoloji Araştırma Merkezi (BİLUZAY) Başkanı Prof. Dr. Ekmel Özbay, uzayda kullanılacak yüksek güçlü ve yüksek hızlı elektronik devrelerin tamamen Türkiye'de üretimi konusunda önemli bir aşamaya gelindiğini ifade etti.

  Uzayda yüksek oranda radyasyonun bulunması nedeniyle uzay ortamında bulunan elektronik devrelerin çok kısa sürede bozulduğunu anlatan Özbay, bu nedenle uyduların çok kalın alüminyum tabakalarla korunduğunu söyledi. Radyasyonu soğurma görevini yürüten kalın alüminyum kaplamaların uydu maliyetlerini de ciddi olarak arttırdığını ifade eden Prof. Dr. Özbay, uzayda bulunan radyasyona dayanıklı yeni malzemelerin geliştirilmesi ile uyduların daha ucuz ve daha uzun ömürlü olacağını belirtti.

TÜRKSAT-5A UYDUSUNDA KULLANILACAK

  Bilkent Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi ve Bilkent Üniversitesi Uzay Teknoloji Araştırma Merkezi (BİLUZAY) Başkanı Prof. Dr. Özbay, ASELSAN ile beraber geliştirdikleri bu teknolojinin, tasarımı ve üretimi tamamen milli olan ilk haberleşme uydu alt sisteminde kullanılacağını dile getirerek, BİLUZAY ve NANOTAM merkezlerindeki 50 araştırmacının bu tür uzay teknolojilerinin daha da ileriye götürülmesi için çalışmalarını sürdürdüğünü belirtti.

    BİLUZAY'da üretilen nanoelektronik devrelerde kullanılan bu malzemenin daha önce uydularda hiç kullanılmadığını ifade eden Özbay, ''Biz Türkiye'nin bu teknolojiyi uzayda kullanan ilk ülke olmasını hedefliyoruz'' dedi. 

    Prof. Dr. Ekmel Özbay, geliştirilen bu sistemin Türkiye'de Türk mühendisler tarafından yüzde 100 yerli olarak üretilmesi hedeflenen TURKSAT-5A uydusunda kullanılacağını da sözlerine ekledi.

—NANOTEKNOLOJİDE GELİŞMELER