Nanoteknoloji, yaklaşık 1-100 nm skalada yürütülen bilim,
mühendislik ve teknoloji teknikleridir. Nanobilim ve nanoteknoloji son derece
küçük şeylerin çalışılması ve uygulanmasıdır ve kimya, biyoloji, fizik, malzeme
bilimi ve mühendislik gibi diğer tüm bilim alanlarında kullanılabilir.
Nanoteknoloji terimi, Prof. Norio Taniguchi tarafından ilk
kez 1974 yılında Tokyo'da düzenlenen uluslararası bir konferansta
‘Nanoteknolojinin Temel Kavramı Üzerine’ başlıklı raporunda kullanıldı. Bu
terim, başlangıçta, yüksek enerjili elektron, foton ve iyon demetleri, film
depozisyon ve süper ince aşındırmayla yüzeylerin yüksek hassasiyetle
işlemlenmesini sağlayan prosesleri tanımlamak için, dar bir anlamla
kullanılmıştır. Günümüzde nanoteknoloji terimi geniş bir anlam taşır; birkaç
nanometre ölçeğinde yüksek hassasiyetli işlemleri gerçekleştirmek üzere
tasarlanmış makinelerin ve cihazların prosesleri, teknikleri ve sistemleri
anlamına gelir.
Nanoteknoloji objeleri düşük boyutlu objeler ve makroskobik
objeler olarak tanımlanabilir. Düşük boyutlu objeler, en az bir boyutu
nanoskalada olan objelerdir; nanopartiküller, nanotozlar, nanotüpler, nanofiber
veya nanofilmler gibi. Makroskopik objeleler (üç boyutlu malzemeler, sistemler
ve cihazların bireysel komponentleri), yapısı yapay olarak tasarlanmış ve
bireysel nanoskala elementlerin seviyesinde modifiye edilmiş objelerdir. Bir
cihaz veya sistemin ana bileşenlerinden en az birinin bir nanoteknoloji objesi
olması durumunda, diğer bir deyişle üretim aşamalardan en az birinin bir
nanoteknoloji objesinin üretilmesini sağlaması durumunda, bu objenin
nanoteknoloji kullanılarak üretildiği söylenir.
Islak Nanoteknoloji
öncelikle sulu ortamda bulunan biyolojik sistemlerin çalışmasıdır. Buradaki nanometre
skalalı fonksiyonal yapılar, genetik malzeme, membranlar, enzimler ve diğer
hücresel bileşenlerdir. Bu nanoteknolojinin başarısı, şekil, fonksiyon ve
evrimi nanometre skalalı yapıların etkileşimleriyle yönetilen canlı
organizmaların varlığı ile açıklanır.
Kuru nanoteknoloji, yüzey bilimi ve fizikokimya ile ilişkilidir;
karbon (örneğin fullerenler ve nanotüpler), silikon ve diğer inorganik
malzemelerin üretiminde uygulanır. ‘Islak’ teknolojinin aksine, ‘kuru’
teknikler metallerin ve yarıiletkenlerin kullanımına olanak verir. Bu
malzemelerin aktif iletken elektronları onları ‘ıslak’ bir ortamda çok reaktif
hale getirir, ancak bu aynı elektronlar ‘kuru’ nanoyapıları elektronik, magnetik
ve optik cihazlar olarak uygun hale getiren fiziksel özellikleri kazandırr.
Kuru nanoteknolojinin başka bir amacı da, ıslak ürünlerin sergilediği
self-montaj özelliklerinden bazılarına sahip olan kuru yapıların geliştirilmesidir.
Yapısal nanoteknoloji (SNT-structural nanotechnology),
nanomalzemeler olarak da adlandırılır; nanoteknolojinin, MNT dışındaki ürünlere
entegrasyonudur.
Moleküler nanoteknoloji (MNT), tam olarak tasarlanmış moleküllerden karmaşık makineler inşa etme
kavramını tanımlar.
Polihedral oligomerik silseskioksan nanoteknoloji (POSS) nanomalzemeleri, füze ve uydu
roket uygulamaları için caziptir, çünkü uzay çöpleriyle çarpışmalara ve derin
uzay ve atmosferik yeniden-girişin aşırı termal ortamlarına karşı etkili koruma
sağlarlar. Geliştirilmekte olan POSS nanoteknolojisinin bir başka uygulaması,
yeni bir yüksek sıcaklık yağlayıcısıdır; bu yeni nanolubricant, geleneksel
yağlayıcılardan beş daha yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır.
