Katalog

İçme sularını arsenikten temizlemenin yolu Bir tavaya az miktarda zeytin yağı koyun. İçine pas ilave edip yavaş yavaş kaynamaya bırakın. Bu, bir yemek tarifi değil; yalnızca gelişmekte olan ülkelerdeki kirli içme sularının kolayca temizlenmesini sağlayacak olan bir yöntem. Bu yöntem ile nano boyutlardaki pas parçacıkları, içme sularının içerdiği arsenik kalıntılarını kolayca temizleyecek. Arsenik idrar kesesi kanserine yol açan zehirli bir madde. Bangladeş ile Batı Bengal’de içme sularına karışan arsenik halk sağlığı için çok önemli bir sorun oluşturuyor. Arseniğin demir oksitlere veya pasa kolayca bağlanmasından yararlanmayı düşünen kimyacılar, pas parçacıkları ile arsenik içeren suları temizlemeye çabalıyor. Texas, Houston’daki Rice Üniversitesi’nden Vicki Colvin ve meslektaşları demir oksit parçacıklarının boyutlarının küçültülmesinin yüzey alanlarını büyüttüğünü ve daha fazla arseniği temizleyebildiğini ortaya çıkarttı. Colvin, "Bir kilogram nano pasın yüzey alanı bir futbol sahasına eşittir" diyor. Rice Üniversitesi bilim ekibi, büyük boy pas parçalarını ısıtılmış oleik asit içinde eriterek nano parçacıklar elde etmeyi başardı. Oleik asidin zeytin yağı içinde bol miktarda bulunmasından yararlanan Colvin, demir oksit nano parçacıklarını suya kattığı zaman arseniğin bunlara yapışarak topak oluşturduğunu ve bu topakların bir elektromıknatıs ile kolayca sudan ayıklandığını keşfetti. "Yalnızca zayıf bir manyetik alana ihtiyacımız olduğunu fark ettik" diye konuşan Colvin, "Aslında bu topaklar bir el mıknatısı ile de toplanabilir. Böylece uygulanması son derece kolay olan bu yöntemle yoksul halklar içme sularını temizleyebilir" diyor (Science, vol 314, p 964). Colvin bu yöntemin yaygınlaştırılması için yaptıkları çalışmaları şöyle açıklıyor: "Nano pasları oluşturmak için gerekli olan sıcaklık tava yardımı ile elde edilir. Şimdi yoksul bölgelerdeki insanlar için ucuz malzeme ve donanımı üretecek bir strateji geliştirmeye çalışıyoruz." içine konulduğu zaman altın iyonlarını emdiği ve yüzeyde daha büyük parçacıklar halinde toplandığı fark edildi. Bu iri parçacıkları daha sonra kolayca toplayan bilim adamları, uygulanması son derece kolay olan bu yöntem ile altın elde etmeyi başardılar. Böcek kanatlarından kalıp çıkartmak Çin’de Pekin Üniversitesi Kimya Fakültesi ve Moleküler Bilimler Laboratuvarı’ndan bilim adamları ağustos böceğinin kanatlarını nano ölçekte kalıp blokları olarak kullanmanın bir yolunu buldu. Nanoimprint litografi’ye (NIL) dayanan bu yöntem, yansıma yaratmayan mercek kaplama malzemesi ve yüzeyi geliştirilmiş Raman spektroskopisi (SERS) için alt tabaka yapımında kullanılacak. Ağustos böcekleri genellikle tropik iklimlerde yaşarlar; boyutlarından ve seslerinden dolayı kolaylıkla tanınırlar. Yetişkin ağustos böceğinin boyu ortalama 5 cm’dir. Kanatları binlerce, minik sütuna benzer izdüşümleri ile kaplıdır. Bunlar üzerine gelen ışığı dağıtır ve geriye yansımasını engeller. Her bir konik sütun 400nm uzunluğundadır ve yüzey ile 30 derecelik bir açı oluşturur. Pekin ekibi NIL’den yararlanarak böcek kanatlarının kalıplarını çıkarttı. Bu teknikte kanadın bir bölümü tümüyle temizlenir ve daha sonra ısıtılmış polimetil metakrilat (PMMA) tabaka üzerine bastırılır (PMMA genellikle kalıpçılıkta kullanılan bir malzemedir). Daha sonra kanat kaldırılır. PMMA kalıbının üzerinde nano ölçekli diziler kalır. Bu kalıplar daha sonra çeşitli yüzeyler üzerinde nano yapıların çoğaltılmasında kullanılır. Ağustos böceği kanatları NIL tekniğine oranla daha doğal bir yapıya sahiptir. Çünkü bu kanatların üzeri balmumu benzeri bir malzemeyle kaplı olduğu için plastik kalıplara yapışmaz. Dolayısıyla baskıdan önce yapışmayı önleyen bir tabakanın kullanılmasına gerek kalmaz. Hazırlayan: Reyhan Oksay MEMS: MikroElektroMekanik Sistemler En genel tanımıyla mikroelektromekaniksistemler küçük ölçekli elektromekanik düzeneklerin ve sistemlerin incelendiği displinlerarası bir bilim dalıdır. İlgili sistemlerin karakteristik boyutu çoğunlukla birkaç mikrondan birkaç cm’ye kadar değişebilir. Bu araştırma alanının bilimsel kaynaklarda çok değişik isimleri vardır: Mikromekanik sistemler, mikro sistem teknolojisi (mst) ve mikro mühendislik bunlardan sadece bazılarıdır. Kimi bilimsel çevrelerde, bu bilim dalı nanoteknoloji olarak da anılır. Ancak nanoteknoloji çoğunlukla bir nanometreden bir mikrona kadar değişen boyuttaki sistemleri kapsar ve MEMS’in aksine, ilgilendiği sistemleri atomik seviyeden başlayarak oluşturmaya çalışır. Bu teknolojinin temel hedefi mekanik parçaları da tıpkı elektronik parçalar gibi mikroçiplerin üzerine inşa etmektir. Bir mekanik sistemi mikro ölçekli olarak küçültmenin bir çok yararı vardır. Öncelikle böyle bir sistemde, hacimle ilgili kuvvetler (ağırlık/atalet) önemini yitirir. Bunun doğal sonucuysa, çok hızlı mekanik sistemlerin mikro ölçekli dünyada gerçekleştirilebileceğidir. Böylece anlık hareket ettirip/durdurulabilen mekanizmalardan; çok büyük ivmeli haraetketlere dayanabilecek duyuculara (sensor) kadar, birçok sistemi hayata geçirmek mümkün olur. Ayrıca mekromekanik sistemler büyük ölçekli makine sistemlerine göre daha az yer kaplayıp, daha az güç harcarlar. Uygun seriüretim (mass production) teknikleriyle, bu tip sistemlerin çok ucuza da imal edilebilecekleri önemli bir gerçektir. MEMS’in mikroelektronik teknolojisiyle önemli benzerlikleri vardır . MEMS’in çoğunlukla ana malzeme olarak silisyumu kullanmasının yanında; fotolitografi, katkılama, kimyasal buharla biriktirme vs. gibi mikroelektronik teknolojisinin temel üretim tekniklerinden yararlanır. Bunun en önemli nedeni, halihazırdaki mikroelektronik malzeme ve üretim teknolojilerinin kolaylıkla bu yeni alana uyarlanabilmesidir. Bunun dışında, MEMS ile mikroelektronik teknolojisi arasında belirgin farklılıklar da vardır. Öncelikle mikroelektronik cihazlar çoğunlukla iki boyutludur ve sadece işaret/bilgi (elektron akışı) temelli çalışırlar . MEMS ise genelde üç boyutlu bir yapıya sahiptir ve çok değişik fiziksel ortamlarda (akışkanlar, sıcaklık, elektromanyetik dalgalar vs.) etkileşim halindedir. Ayrıca üç boyutlu yapısı gereği MEMS mikroelektronikte kullanılmayan bazı yeni malzeme ve üretim teknolojilerini de beraberinde getirir. Biyolojik sistemlerle MEMS arasında basit bir benzerlik (analoji) kurulursa, MEMS’in bünyesinde yer alan mikroelektronik sistem bu yapının beynini, elektromekanik donanımlarsa onun duyu (ve kas) sistemini oluşturur. MEMS’in günümüzde en yaygın uygulama alanı hiç şüphesiz ki duyucu (sensor) sistemleriyle bu sistemlerin sağladığı verileri (işaretleri) işleyerek, yararlı sonuçlar üreten tümleşik sistemlerdir. Son zamanlarda otomotiv sektörü için üretilen ve kaza anında hava yastığını devreye sokan sistem bunun en güzel örneğidir. Bu kırmık, bir ivme ölçer ve belirli bir yavaşlama değeri için hava yastığındaki ateşlemeyi tetikleyecek bir mikroelektronik devreden oluşur. Kaynak: Melik DölenODTÜ ve Halit KaplanWisconsin Üniversitesi, Madison) Simyacıların yapamadığını nanoteknoloji başarıyor Kullanılmış elektronik parçalardan, hatta deniz suyundan az miktarlarda da olsa altın elde etmek, ilk başta simyacılık gibi gerçeklerle bağdaşmayan bir uğraş olarak görünmekle birlikte, bu projeyi nanoteknoloji yardımıyla hayata geçirmek mümkün. Japonya’da Kyoto Üniversitesi’nden Hideki Koyanaka ve meslektaşları, altın elde etmek için ramsdellite denilen manganez dioksit kristalleri içeren nano parçacıklardan yararlandı. Bu parçacıklar hidroklorik asit CBT 1029/ 11 8 Kasım 2006