***İSTİKBAL GÖKLERDEDİR***

Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) ile Türkiye Teknoloji Geliştirme Vakfı (TTGV) tarafından bu yıl 7'ncisi verilen teknoloji ödülleri sahiplerini buldu. Büyük ödülü Aselsan aldı.
Törende konuşan Türk Sanayicileri ve İşadamları Derneği (TÜSİAD) Başkanı Arzuhan Doğan Yalçındağ, ödülün marka haline gelmesinden mutluluk duyduklarını belirterek, "Nanoteknoloji, biyoteknoloji ve nanobiyoteknoloji alanlarının başta endüstriyel yenilikçilik, sağlık ve çevre olmak üzere toplum ve ekonomi üzerinde önemli etkileri söz konusu" dedi.
Gelişmiş ülkelerin hizmet ve bilgiye dayalı sektörlere yatırım yaptığını vurgulayan Yalçındağ sözlerini şöyle sürdürdü:
"1990-2003 döneminde, OECD ülkelerinde hizmet sektörünün Ar-Ge faaliyetleri yılda yüzde 12 oranında artarken, imalat sektöründe bu artış yüzde 3 olarak gerçekleşti. 2006'da OECD'de toplam özel sektör Ar-Ge faaliyetlerinin dörtte birini hizmet sektörü oluşturdu. Yüksek katma değerli üretime giden yolun bilgi üretiminden geçtiği çok açık."

Nanoteknolojide ilk ödül

Teknolojide büyük ödülü "ASELFLIR-300T, Saldırı Helikopteri Çok Sensörlü Entegre Hedefleme Sistemi"yle Aselsan alırken, Jüri Özel Ödülü Vestel'in "Pixellence TFT LCD TV" projesine gitti. Başarı ödülleri kategorisinde Proses Makina "Çok Renkli İplik Boyama Makinası"yla ödüle layık görüldü, Jüri Özel Ödülü Eliar Elektronik'in "İris 19 Tam Otomatik Tekstil Boyama Bilgisayarı"na verildi.
Bu yıl ilk kez verilen Nanoteknoloji- Biyoteknoloji ve Nanobiyoteknoloji Özel Ödülleri'nde Teşvik Ödülü'nü "Gen Tabancası Tasarım ve Üretimi"yle Biyolab/Obitek aldı. Onur ödülleri ise Ulusal Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Enstitüsü'yle Dr. Utkan Demirci arasında paylaşıldı.

"Yarı aktif lazer güdümlü roketler için hibrit arayıcı başlık" projesiyle Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri ve Mühendislik Proje Yarışması’nda da ödüle layık görülen Kurucu, projesinde tasarım aşamasından prototip aşamasına geçileceğini belirtti. Kurucu, bu teknolojinin Türkiye’de ilk kez yerli savunma sanayinin imkanlarıyla hayata geçirilebileceğini söyledi.

İLK GERÇEKLEŞTİ : LIDAR (Light Detection and Ranging) altyapısıyla başlığı tasarladığını belirten Kurucu, "Türkiye’de tarayıcı başlıklar daha önceden de savunmada kullanılıyordu. Bizim tasarımımız şu an var olan modellerden daha üstün oldu. Bu tasarımla Türkiye’de bir ilki gerçekleştirdik. Bu başlık sayesinde özellikle yerden havaya atılan füzelerde imha etkinliği ve hedef isabet kabiliyeti arttırılabilir" dedi.

HEM FÜZE HEM BOMBA İÇİN: Tasarladığı başlığın lazerle çalıştığı için hedef yanıltma sistemlerinden de etkilenmesinin zor olacağını belirten Kurucu, başlığın yalnızca üçüncü nesil akılllı füzelerle uyumlu olduğunu belirtti. Kurucu, lazerli başlığı sadece füzelere değil bombalara da uyarlayabileceklerini ifade etti.

HEDEFE YAKLAŞINCA PATLIYOR: Kurucu"Proje çalışması envanterde mevcut, lazer güdümlü askeri mühimmatın hedef etkinliğinin arttırılabilmesi amacı ile yeni bir arayıcı başlık tasarımıdır. Yeni tasarlanan arayıcı başlık, lazerli güdüm sistemine entegre edilmiş ’lazer yakınlaşma tıpası’ ile donatılmıştır. İlk kez yerli tasarımı yapılan bu tapa roketin hedefe önceden belirlenen bir yakınlıkta patlayarak isabet ihtimalini yükseltecektir. Tasarım lazer güdümlü dışındaki dışındaki diğer güdüm sistemlerine de uygulanabilir."

Kaynak : Hürriyet

Yeşil renk sorununu çözen ODTÜ'lü araştırmacılar, görüntü cihazlarının ekranlarının plastikten üretilmesinin yolunu açtı.

Orta Doğu Teknik Üniversitesi'nde (ODTÜ) cep telefonu, televizyon, elektronik gazete gibi görüntü cihazlarının ekranlarının plastik malzemeyle ucuza üretilmesini sağlayacak yeni bir madde geliştirildi. Yeşil renk oluşturulamadığı için bugüne kadar kullanılamayan plastik malzemeler, ODTÜ'deki "devrim" niteliği taşıyan son gelişmeyle kullanılabilir hale geldi.
Yeni teknoloji, bina ve taşıtlarda ısı ve ışık yalıtımında kullanılan "akıllı camların" literatürdeki eksikliklerini de tamamlarken, maliyetleri de düşürecek yenilikler getiriyor.
Çalışma bilim dünyasının önemli referans dergilerinden "Chemical Communications" dergisine kapak konusu oldu. ODTÜ Kimya Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Levent Toppare, başkanlığını yürüttüğü araştırma grubunun "Polimer Tabanlı Görüntü Cihazları ve Eksik Renk Yeşil" adlı çalışmayı iki ay önce tamamladığını ve patent için başvuruya hazırlandıklarını söyledi.
Literatürdeki elektrokromik malzemelerin (iletken plastik malzemeler) genellikle indirgenmiş halde mavi ve kırmızı renkte bulunduklarını, ancak çalışmalarından önce indirgenmiş halde yeşil renkte olabilen tek bir polimer (özel bir çeşit plastik) bulunmadığını anlatan Toppare şunları kaydetti:

Her boyutta cihaz

"Dr. Gürsel Sönmez tarafından ABD'de gerçekleştirilen ve çığır açan çalışma ilk indirgenmiş halinde yeşil renkli polimerin sentezi ve elektrokromik özelliklerini içermekteydi. Fakat bu polimerin yükseltgenmiş hali kahverengi olduğu için görüntü cihazlarında kullanılamıyordu.
Bizim bilim dünyasına katkımız, dünyada ilk defa indirgenmiş halde yeşil, yükseltgenmiş halde şeffaf polimerin sentezlenebilmiş olmasıdır. Ayrıca bu malzeme bazı organik çözücülerde çözülebilir hale de getirilmiştir. Dolayısıyla her türlü boyutta elektrokromik cihaz yapma olanağı ortaya çıkmıştır."
Toppare böylece görüntü cihazlarının bükülebilen, esnek yapıya kavuşturulabileceğini, ısı ve ışık yalıtımında kullanılan akıllı camlarda da bu malzemelerin kullanılabileceğini belirtti.

Bilkent Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma Merkezi Başkanı Prof. Dr. Ekmel Özbay, 'daha küçük cep telefonu ve 200 saatlik DVD' gibi sonuçları olan çalışmasıyla, AB'nin en iyi bilimsel projelere verdiği 'Descartes Bilim Ödülü' alan ilk Türk oldu.

Yunanistan, ABD ve İngiltere'den bilim adamlarıyla birlikte 1999 yılında başlatılan 'meta malzeme' ya da 'solak malzeme' araştırmasını başarıyla sonuçlandıran Prof. Dr. Özbay ve ekibi, beş önemli projeye verilen Descartes ödüllerinden birini kazandı. Işığın ters yönde kırılmasını sağlayan malzemeyi üreten Özbay ve birlikte çalıştığı bilim adamları, bu yöntem sayesinde cep telefonları ve bilgisayar çiplerinin küçültülmesinden mikroskopların etkinliğinin artırılmasına kadar birçok etkisi olacak. Londra'daki 'Kraliyet Bilim Topluluğu'nda dün düzenlenen törene katılan Özbay, "Türkiye'yi bilimsel anlamda da Avrupa'ya soktuk" dedi.

Birçok alanda devrim yaratacak
Geliştirilen meta malzemenin belli bir açıyla kırılan ışığın ters yönde kırılmasını sağlayarak birçok alanda devrim niteliğinde yeniliklere yol açacağını anlatan Prof. Dr. Ekmel Özbay, meta malzemelerin doğada bulunmadığını, laboratuvar ortamında geliştirildiğini ifade etti. Özbay, ışığın ters kırılmasının yeni bir optik sistemini ortaya çıkardığını ve normal kırılmanın ötesinde sonuçlar alınabildiğini belirtti. Özbay, şöyle konuştu:
"Örneğin normalde ışığı odaklamanın bir sınırı vardır. Bu da DVD'lerin kapasitesini belirler. Biz projemizle bu sınırı ortadan kaldırıp, bir DVD'nin kapasitesini 100 kat artırmayı hedefliyoruz. Böylece 200 saatlik filmi alabilecek DVD'ler üretmek, kapasiteleri 10 bin GB'ye kadar yükseltmek mümkün olabilecek."

Ekmel Özbay’ı ve Bilkent Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma Merkezi’ni daha ayrıntılı tanıyalım istedik.

TÜRKİYE’DE BİR İLK: BİLKENT ÜNİVERSİTESİ NANOTEKNOLOJİ ARAŞTIRMA MERKEZİ

Yunancada cüce anlamına gelen “nano” bir fiziksel büyüklüğün bir milyarda biridir. Örneğin, nanometre, metrenin milyarda biri olup, bir nanometre yaklaşık 2–3 atomun yan yana dizilmesiyle elde edilen uzunluktur. Nano ölçeklerde yapılan bilim çalışmaları yanı diğer adı ile nanobilim çok yeni değildir. Kimyacılar yüzyıllardır nanobilim ile uğraşmaktadırlar. Ancak son yıllarda yapılan çalışmalar sonucunda keşfedilen yeni yöntemler ile bu çalışmalar uygulamalı teknolojiye odaklanmıştır.    Uygulamaya dönük nanobilime nanoteknoloji denmektedir. Nanoteknolojinin üç tanımlayıcı özelliği vardır:

1.       Boyut: Nanoteknoloji 1 ila 100 nanometre boyutları arasında olan nanoyapıların araştırılıp, teknolojilerin geliştirilmesidir.

2.       Davranış: Nanoteknolojide üretilen ve kullanılan yapılar çok küçük olduğundan, bu boyutlarda sınır ve kuantum etkileri baskın hale gelir. Yani nanoyapıların fiziksel davranışlarını daha büyük boyutlardaki (mikro)yapılara kıyasla farklı özellikler gösterir. Nanoteknoloji bu farklılıkların yaratılmasını ve yararlı şekilde kullanılmasını sağlayan teknolojidir.

3.       Atom boyutunda işleme: Nanoteknoloji atomik ölçekte kontrol yeteneğinin geliştirilmesidir.

Yaklaşık 10 sene önce, ABD’nin eski başkanı Bill Clinton nanoteknolojiyi ABD’de en öncelikli ve kritik alan olarak ilan edince bu konu ABD’nin devlet tarafından en çok desteklenen programlarından biri oldu. ABD’de nanoteknoloji alanında çalışan büyük araştırma merkezleri – üniversite - sanayi araştırma üçgenleri kuruldu. ABD’yi yakından izleyen Japon hükümeti de daha önce benzeri görülmemiş parasal destekleri nanoteknoloji için seferber etti. Aynı şekilde Avrupa Birliği’nde de nanoteknoloji öncelikli bir alan olarak seçildi ve beş yıllık bir süre için nanoteknoloji ve ilgili alanlara 1,3 milyar Euro destek ayrıldı. Verilen destekler sonucunda, nanoteknoloji çok çeşitli alanlarda hızla yaşamımıza girdi. Bilişim ve haberleşmeden, savunma sanayi, uzay ve uçak teknolojileri ve hatta moleküler biyoloji ve gen mühendisliğine kadar birçok konuda yenilikler getirdi. Araştırmalar devam ettikçe nanoteknolojiden faydalanma alanları da artacaktır. Önümüzdeki birkaç on yıl içerisinde nanoteknoloji sayesinde bilgisayar işlemcileri ancak mikroskop altında görülecek, insan vücudunun içinde hastalıklı dokuyu bulup iyileştiren, ameliyat yapan nanorobotlar yapılacak, insan beyninin kapasitesi ek nanohafızalarla güçlendirilecek, günümüzdekilerden çok daha hafif ve dayanıklı malzemeler üretilecek, günlük yaşamda kullanılan tekstil ürünleri değişecektir.

Bilkent Üniversitesi’nde 2003 yılında Nanoteknoloji Araştırma Merkezi (NANOTAM) kurulmuştur. 2004 yılında kendi binasına taşınan merkezde 20 araştırmacı çalışmakta ve nanofotonik ve nano-optoelektronik alanlarında çeşitli ulusal ve uluslar arası araştırma geliştirme projeleri yürütülmektedir. Dört tanesi Avrupa Birliği projesi olmak üzere, ondört araştırma projesinde nanofotonik kristaller, nanoplazmonik yapılar ve nano-metamalzemeler konularında araştırma yapılmaktadır.

Şekil 1. Bilkent Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma Merkezi binası

Şekil 2. Bilkent Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma Merkezi litografi laboratuvarı

Şekil 3. Bilkent Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma Merkezi elektron mikroskop laboratuvarı

Araştırma konularımızdan olan fotonik kristaller periyodik bir yapı içerisinde ışığın yayılmasını engelleme özelliğine sahiptirler. Bir kelebeğin veya tavus kuşunun kanatlarında yer alan renklerin temel nedeni bu yapılarda doğal olarak bulunan fotonik kristallerdir. Fotonik kristalleri nanolitografi yardımı ile yarı iletkenler kullanarak da üretmek mümkündür. Işığın dalgaboyunun onda biri inceliğinde (30-50 nm) olan bu yapılarda oluşturulan düzensizlikleri kullanarak ışık çok küçük bir alana sıkıştırılabilir. Bu yaklaşım ile dünyanın en küçük çınlaçları yani ışığı çok küçük bir hacimde sıkıştırabilen yapılar tasarlanmış ve üretilmiştir. Bu yapıların boyutları bir dalgaboyu küp hacminin 30’da biri kadardır. Bu kadar küçük boyutlara inebilen bu yapıları kullanarak dünyanın en küçük lazerleri yapılmıştır. Boyutları bu kadar küçülen lazerlerden milyonlarcası aynı malzemede yapılabildiği için bu fotonik kristal lazerler çok ucuz maliyetlere sahiptir. Nanofotonik kristal temelli bu lazerlerden çıkan fotonlar yine fotonik kristaller vasıtası ile yönlendirilerek ışığın bir devrenin değişik noktalara ulaşmasını sağlayabilir. Günümüzde 4-5 GHz’de tıkanma seviyesine gelmiş silikon temelli mikroişlemcilerin en büyük sorunu transistörler arasındaki elektronik iletişimin yavaşlığıdır. Boyutları 2 cm’e varan bu entegre devrelerde bilginin elektronik olarak bir uçtan diğerine taşınması çok uzun bir süre almaktadır. Oysa hepimizin bildiği gibi evrende ışıktan hızlı bir şey olamaz. Bu durumda bu bilginin optik olarak nanofotonik kristaller vasıtası ile taşınması günümüzdeki bu sınırlamayı ortadan kaldıracak ve bilgisayarların yüzlerce kez daha hızlı çalışmasına olanak tanıyacaktır. Benzer şekilde günümüzde internetin hızını belirleyen temel olarak elektronik devrelerdir. Bu elektronik devrelerin optik devreler ile değişimi sayesinde bilgi iletme hızında yüzlerce katlık bir hızlanma olacaktır. Bu optik entegre devreleri oluşturan lazer, modülatör ve detektörlerin yapımında, ve ışığın bu devre içersinde yönlendirilmesinde nanofotonik kristaller önemli avantajlar sağlamakta ve bu tür devrelerin boyutlarının çok küçülmesini sağlamaktadır.

Şekil 4: Bir tavus kuşunun kanatlarında bulunan renk çeşitliliği kanat üzerinde bulunan doğal nanofotonik kristallerden kaynaklanmaktadır.

Bir diğer araştırma konumuz nanoplazmonik aygıtlardır. Nanoplazmonik aygıtlar metal ve yalıtkan malzemelerin bir araya geldiği ara yüzeyde oluşturulan ve nanometre boyutlarına sahip olan yapılardan oluşmaktadır. Bu yapılarda ışık sadece bu ara yüzeyde yer almakta ve buradaki ışığın dalga boyu 10 nanometre seviyesine inmektedir. (Bu dalga boyu ışığın havadaki dalga boyundan 20-30 kat daha kısadır.) Böylelikle, moleküler seviyede etkileşim veya görüntü almak mümkündür. Optik-anten adı da verilen bu yapılar ile normal yöntemler ile mümkün olmayan optik görüntüleme çözünürlüklerine erişilmektedir. Ayrıca, DVD’lerin bilgi saklama kapasitesini yazılan ışığın dalga boyu belirlemektedir. Nanoplazmonik yapıları kullanarak DVD kapasitelerini çok arttırmak mümkün olacaktır.

Metamalzemeler ise doğada bulunmayan ama üretilebilen ve ışık kırılma özellikleri negatif olan malzemelerdir. Önce teorik olarak varlığı bulunan metamalzemeler daha sonra San Diego, Girit ve Bilkent üniversitelerinde ortak olarak yapılan çalışmalar ile deneysel olarak elde edildi.  NANOTAM’da yapılan çalışmalarda dünyanın en küçük boyutlarına sahip negatif kırılma indeksli metamalzemelerini ürettik. Entegre devreleri küçültmeye çalışırken en büyük engel, bu devreleri yapımında kullanılan merceklerin optik çözünürlüklerin yetersiz kalmasıdır. Oysa nano boyutlarda sahip nano-metamalzemeler kullanarak geleneksel merceklerden çok daha yüksek çözünürlüğe sahip süper mercekler yapmak mümkündür.  Entegre devre yapımında süper merceklerin kullanımı ile günümüzde ancak 1 transistörün sığabildiği bir alana 1000 transistör sığdırmak mümkün olacaktır.

Şekil 5: Işığın negatif özelliklere sahip olduğu metamalzemeler kullanarak transistörler 1000 kat daha küçük yapılabilecektir.

Nano yapılarda aynı malzemeden kontrollü bir şekilde başka dalga boylarında ışıma elde etme yetisi, kuantum noktacık katkılı organik LED (light emitting diode / ışıyan diyot) yapılmasına olanak sağlar. Kuantum noktacık yapılarında kısa optik dalga boylarına erişmek ve yeni ışık kaynakları yapmak mümkündür. Son yıllarda galyum nitrat (GaN) tabanlı yapılarda indiyum galyum nitrat (InGaN) kuantum noktacıkları kullanarak mavi LED ve lazer elde edilmiştir. Mavi ışığın büyük ekranlı göstergeler, trafik ışıkları, aydınlatma, tıbbi teşhis ve tanı ekipmanları ve fotolitografi sistemleri gibi birçok uygulama alanı bulunmaktadır. Merkezimize 2005 yılı başında yaklaşık 1.5 Milyon Euro mertebesinde bir yatırım ile alınan Metallo Organic Chemical Vapour Deposition (MOCVD) sistemi kullanarak Türkiye’nin ilk mavi ışık veren diyotu (mavi LED) üretilmiştir. MOCVD sistemi kullanarak yaptığımız başka bir çalışma nanoelektronik aygıtlardır. Elektronların nano ölçeklerde yapılan kuvantum kuyularında yüzlerce kez daha hızlı gitmeleri prensibine dayanan bu aygıtların çok önemli kullanım alanları vardır. Bu nanotransistörleri kullanarak yeni nesil cep telefon iletişim sistemleri ile günümüzde kullanılan kablosuz internetin hem hızını hem de erişim mesafesini 20-30 kat mümkün olacaktır.

Şekil 6  Mavi  ışık kaynağı üretiminde kullanılan kristal büyütme sistemi: Metallo Organic Chemical Vapour Deposition (MOCVD) sistemi.

Şekil 7 Türkiye’de ilk kez üretilen mavi ışık (Bilkent Üniversitesi-NANOTAM).

Şekil 8 Bilkent Üniversitesi-NANOTAM’da üretilen nanoelektronik entegre devreler.

Şekil 8 Bilkent Üniversitesi-NANOTAM’da üretilen nanosensörler

NANOTAM bünyesindeki laboratuarlarda, 250 metrekarenin üzerinde temiz oda imkanı vardır. Temiz odalar Class-100 ve Class-10,000 standartlarındadır. Standarttaki sayı 1 metreküpte bulunan en fazla toz sayısını ifade eder. Bu temiz oda sistemi (bakım günleri hariç olmak üzere) yılın her günü 24 saat sürekli çalışmaktadır. Böylece tozsuz ortamda nano boyutlardaki deneyler hassasiyetle yapılmakta ve aygıtlar üretilebilmektedir. Laboratuarlarımız konularına göre, geniş kapsamlı litografi laboratuarı, üretim laboratuarı, elektro-optik ve mikrodalga laboratuarları olarak ayrılmıştır. Merkez içinde atomlar arası kuvvetleri ölçebilecek, yüzeylerde atomların dizilişini görüntüleyebilecek donanımlara sahip bir tarama tünelleme ve atomsal kuvvet mikroskobu bulunmaktadır. Ayrıca merkezimizde bulunan MOCVD (metal-organik kimyasal buhar çökeltilmesi) reaktörü ile değişik katmanlardan oluşan kristaller büyütülmekte, her katmanda atom çeşitleri ve oranları değiştirilip, kontrol edilmektedir. Bu sistem Türkiye’nin ilk araştırma amaçlı, çok yüksek kalitede epitaksiyel malzeme elde edilen reaktörüdür. Bu sistemi kullanarak oluşturulacak kristaller üzerinde dünyanın en hızlı nanotransistörlerini, en güçlü nanosensörlerini atom atom işleyerek üretmeyi hedefliyoruz.

Bilkent Üniversitesi’nde 3 yıl önce başlayan nanoteknoloji çalışmaları 2005 Ekim ayında başlamış olan “DPT Ulusal Nanoteknoloji Mükemmeliyet Merkezi” projesi ile yeni bir ivme kazanmıştır. Bu DPT altyapı destekleme projesinin toplam maliyeti 11 Milyon YTL’dır.  Bilkent Üniversitesi de 4 Milyon YTL ek yatırım yapacaktır. Bu proje kapsamında Bilkent NANOTAM’da devam edilen nanoteknoloji araştırma konularının yanında nanofiber-nanotekstil, atom görüntüleme, nanooptik gibi yeni araştırma birimleri kurulacak ve bu yeni birimlerin laboratuvarları için Bilkent Üniversitesi tarafından yeni bir laboratuvar binası yapılacaktır. 5000 metrekare olması planlanan yeni laboratuvar binasında 50 kisinin görev alması beklenmektedir. Bilkent Fizik, Kimya, Elektrik-Elektronik, Biyoloji bölümlerinde görev alan öğretim üyeleri, doktoralı uzmanlar, doktora öğrencileri ile birlikte yurdun değişik bölgelerinden ziyaretçi olarak gelen bilim insanları bu yeni binada beraber çalışacaktır. Yeni altyapı ile birlikte Bilkent Üniversitesi’nde başlayan nanoteknoloji atılımının kısa zamanda ülkemizin istihdam kapasitesini arttıracak nanoteknoloji ürünleri ortaya çıkarması ve mikro teknoloji devrimini kaçıran ülkemizin nanoteknoloji devriminde hak ettiği yeri alması hedeflenmektedir.

Prof. Dr. Ekmel Özbay Kimdir?

        Prof. Dr. Ekmel Özbay 1966 yılında Ankara’da doğdu. Liseyi Türkiye birincisi olarak kazandığı Ankara Fen Lisesi’nde okudu. 1983 senesi Üniversite Seçme ve Yerleştirme sınavında Türkiye birincisi olarak ODTÜ Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümünü kazandı. 1987 yılında ODTÜ’den mezun olduktan sonra yüksek lisans çalışmaları için Amerika Birleşik Devletlerine gitti. Stanford Üniversitesi Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümünden 1989 yılında Master, 1992 yılında doktora derecesini aldı.

1995 yılında Türkiye’ye dönen Ekmel Özbay Bilkent Üniversitesinde öğretim üyesi olarak çalışmaya başladı. 2001 yılında Türkiye Bilimler Akademisi (TÜBA) asli üyeliğine seçildi. Bilkent Üniversitesi Nanoteknoloji Araştırma Merkezi’ni (NANOTAM) 2003 yılında kuran Ekmel Özbay, halen Bilkent Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği ile Bilkent Fizik Bölümünde öğretim üyesi ve Bilkent-NANOTAM başkanıdır.

Araştırma konuları yüksek performanslı nanoelektronik ve nanofotonik entegre devreler, güneş körü kızıl ötesi nitrat temelli detektörler, nanofotonik kristaller, metamalzemeler ve nanoplazmonik aygıtlar olan Ekmel Özbay’ın uluslararası hakemli (SCI) dergilerde yayınlanmış 110 bilimsel makalesi vardır. Bu yayınlara 1850’yi aşkın atıfta bulunulmuştur. Ayrıca ulusal ve uluslar arası konferanslarda 135 adet bildirisi sunulmuştur. Konusundaki uluslararası toplantılarda ve konferanslarda 50 davetli konuşma vermiştir. Bilkent’te öğretim üyesi olduğu süre içerisinde danışmanlığını yaptığı beş doktora tezi, onbir yüksek lisans tezi bitirilmiştir. Ekmel Özbay’ın danışmanlığında doktorasını alan araştırmacılar, Amerika Birleşik Devletlerinin saygın üniversitelerinde (MIT, Stanford gibi) doktora sonrası araştırma çalışmaları yapmaktadırlar. Ekmel Özbay, halen sekiz doktora öğrencisinin çalışmalarına danışmanlık yapmaktadır. Bilkent-NANOTAM bünyesinde tamamlanmış ve devam eden 24 bilimsel araştırma projesinin yürütücüsüdür. Avrupa Birliği Beşinci Çerçeve Programında bir projesi, Altıncı Çerçeve Programında ise iki projesi vardır. Kendisi Amerikan Optik Derneği’nin Optics Letters adlı dergisinin 2002 yılından itibaren bu yana editörüdür.

Ekmel Özbay’ın çalışmaları pek çok yurt içi ve yurt dışı ödüle layık görülmüştür. 1995 Parlar Vakfı Bilim adamı ödülü, 1996 Tugaç Vakfı Teknoloji Geliştirme ödülü,  1997 TÜBİTAK Genç bilim adamı ödülü, 1998 Sedat Simavi Bilim ödülleri ile 1997 yılında Amerikan Optik Kurumunun (OSA-Optical Society of America) Adolph Lomb madalyasını aldı. 2005 yılında Avrupa Birliği’nin (AB’nin) verdiği en büyük bilim ödülü olan Descartes Bilimsel Araştırma Ödülünü kazandı. Türkiye’den bu ödülü alan ilk araştırmacı olma başarısını gösteren Prof. Özbay bu ödülü negatif metamalzemeler üzerine yaptığı çalışmalar ile aldı.

Kaynak : http://www.afl.org.tr/mezun/e_bulten/2006/aralik/ekmelozbay.htm

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 nano-transistörlerden 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 BEYİNLERTürkiye’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 Ar-Ge 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, MSB-ARGE 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. Clark-MXR 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. Nano-yakıt 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 Ar-Ge’sinde 37’si mühendis 90 kimyager çalışıyor. DYO Ar-Ge 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 Ar-Ge 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, anti-statik, anti-bakteriyel, 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 Ar-Ge faaliyetleri yürütülüyor. İplik fabrikasında nano malzemeler kullanarak ipliğin tekstilde fonksiyonelliğinin artırılması, özellikle üretim süreçlerinin kolaylaştırılması ve maliyetlerin düşürülmesi için araştırma yapılıyor. Nano-malzemeler 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 Ar-Ge 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.

‘NANO-TÜRKİYE’NİN GELECEĞİ 2008’DE BELLİ OLACAK’

Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü’nden Prof. Dr. Yıldırım Erbil, nanoteknolojinin Türkiye’deki geleceğini 2005-2008 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 Ar-Ge 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. Ar-Ge 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 4.8 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, 2015 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: www.nano.org.tr)
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. Prof.Dr. 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 Ar-Ge 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 araştırma-geliştirmeleri 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 ‘spin-off 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.

UNAM Web Sitesi: www.nano.org.tr

Başbakan'a Türkiye'nin en küçük bayrağını hediye eden Bilkent Üniversitesi ekibi, dünya laboratuvarlarına atom mikroskopları satıyor.

Başbakan Recep Tayyip Erdoğan'a geçen hafta Bilkent Üniversitesi'nde saç telinin çapından 300 kat daha küçük boyutta Türk bayrağı hediye edildi. Bayrak Erdoğan'ın evinin duvarındaki yerini aldı. Silikon bir yonganın üstüne yapılan 'nano' Türk bayrağının ilginç bir hikâyesi var.

Nanoteknoloji konusunda son yıllarda Türkiye'deki üniversiteler de isimleriyle öne çıkıyor. İş nanoteknoloji teknikleri kullanılarak bayrak çizme yarışına kadar uzandı. Bilkent Üniversitesi Fizik Bölümü öğretim üyeleri ve doktora öğrencileri atomik kuvvet mikroskobu ile bir ay önce silikon bir yonganın üstüne 4 bin nanometre boyunda dünyanın en küçük boyuttaki Türk bayrağını çizdi. Cevap gecikmedi. İzmir İleri Teknoloji Enstitüsü, bayrağın boyunu 1500 nanometre boyutlarına kadar küçülttüğünü açıkladı. Bilkent boş durmadı, bayrağı küçültmek için çalıştı. 700 nanometre boyunda, 500 nanometre enindeki en küçük yeni bayrağın bilgisayar görüntüsü ile aslı bir tablo olarak Başbakan Erdoğan'a hediye edildi.

Doç. Dr. Ahmet Oral liderliğindeki araştırma grubunun nanolitografi tekniği kullanarak çizdiği bayrak, üniversitenin bu alanda dünyayla aynı seviyede hatta daha ileri olduğunun da göstergesi. Atomlarla oynayarak çizilen bayrağın en önemli yanı, yüz binlerce dolara satın alınabilen mikroskoplarının da Türkiye'de üretilmiş olması. Üniversitede tasarlanıp imal edilen atomik uç mikroskopları tüm dünyaya ihraç ediliyor. Seagate Teknoloji, ABD'nin atom bombasını yapan askerî laboratuvarı Los Alomos da müşteriler arasında. Üniversitenin teknoloji geliştirme merkezinde yer alan NanoMagnetics Instruments şirketi geçen sene 500 bin YTL'lik ihracat geliri elde etti, 25 mikroskop satıldı.

Nano bayrağı çizen atomik kuvvet mikroskobunun (taramalı hall aygıtı) hikâyesi hayli ilginç. Örneğin mikroskobun yarı iletken silikon yongaya çizim yapan ince ucu, bir saat kristalinin ucuna lehimlenmiş. Zamanı belirlemek amacıyla belli periyotlarla salınım yapan saat kristalleri bu mikroskopların hassas iğnelerinin takıldığı aygıtlar. Saat kristali ise Ankara'nın meşhur elektronikçiler çarşısı Konyalı Sokak'tan 14 yeni kuruşa alınmış. Yongalar ve baskı devre kalıpları Balıkesir'den özel bir şirketten temin edilmiş. Her şeyi yerli üretim mikroskoplar 125-150 bin dolara satılıyor. Dr. Oral, bayrak çizimini “Tıpkı Mısırlıların tabletlere çivi yazısı yazması gibi.” şeklinde tarif ediyor: “Elektrik akımlarıyla silikon bir yüzeyde oksitlenme yoluyla bu bayrağı çizdik. 700 nanometre boyunda, 500 nanometre eninde bir bayrak bu. Silikon zeminin üstündeki oksitli kısım ay yıldız."

Bayrak çizim ekibinde doktora öğrencileri Münir Dede, Sevil Özer, İranlı Mehrdad Atabak, Özge Girişan, Özgür Karcı, Fatih Cansızoğlu yer almış. Geçen hafta Cumartesi günü kolları sıvayan ekip, Pazartesi akşamı (24 Nisan) işi tamamlamış. Bayrağın zemini silikon yüzey, üstündeki ay yıldız ise oksitlenme sonucu oluşan nanometrik dağlar diyebileceğimiz yükseltiler. Bayrağın tanımlanan ilk rengi kahverengi beyaz. Çünkü kahverengi yükseklik ayrımının en iyi yapıldığı renk.

Atomların fotoğrafını çekebilen taramalı tünelleme mikroskobu (TTM) da aynı üniversitede üretiliyor. Prof. Dr. Atilla Aydınlı'nın verdiği bilgiye göre halen Bilkent Üniversitesi Fizik Bölümü'nde 1989'dan beri nanoteknoloji ile ilgili çalışma yapan 3 laboratuvar var. 'Sıfır toz' standartlı laboratuvarlarda hapşırsanız atomların üstüne dağlar inmiş gibi oluyor. Sigara içenlerin girmesi yasak. Aydınlı "İğneyle atom kazıyoruz ve çok hassas bir iş yapıyoruz." diyor.

Düşük boyutlu kuantum yapılarında elektron taşınımı, TTM ve AKM mikroskopları, uç yüzey arası etkileşimler, nanobitroloji, nanotüp ve atom zincirleri konusunda çalışmalar yürütülüyor. DPT’nin yaklaşık 11 milyon YTL kaynak aktardığı Nanoteknoloji Araştırma Merkezi ise önümüzdeki sene devreye alınacak. Yirmi araştırma grubu kanserden hidrojen depolamaya kadar birçok alanda çalışma yapacak. Bütün bu çalışmalar gösteriyor ki Türkiye, nanoteknoloji yarışına çok önemli ve hızlı adımlarla giriyor.