Nanoparçacıklar günümüzde artık yiyeceklerin raf ömrünü artırma, faydalarını artırma, güzel koku salgılamasını sağlama, bakteriden arındırılması gibi amaçlarla kullanılıyor. Bazı şirketler nanoparçacıklar kullandıkları halde, kullanıcının güvenini zedeler düşüncesiyle bunu açıklamıyorlar. Şirketler, genetiği değiştirilmiş gıdaların akıbetini tekrar yaşamak istemiyor.

Uzmanlar nanoteknolojinin en çok gıdaların saklanmasında etki yapacağını düşünüyor. Project On Emerging Nanotechnologies’in nanoürün veritabanına baktığımız zaman bunu görüyoruz. Birçok ürün, gıdaların saklanmasını iyileştiren uygulamalar.

Discovery.com nanoteknolojinin gıda alanındaki 10 uygulamasından bahsetmiş. Güzel bir derleme. Türkçesini de paylaşmak istedim.

1- Pislik Sensörü
Rochester Medikal Merkezi Üniversitesi dijital kamera ve lazer ile E.coli bakterisini bulma yöntemi geliştirmiş. Silikon çip üzerindeki bir protein ortamdaki E.coli bakterisi ile birleşince, mitokondri üzerine düşürülen ışığın saçılması değişiyor. Bir başka çalışma da Atina’daki Tarım Araştırma Servisi’nde bakteri antikorlarına flöresan boyalar yerleştirilmiş. Bu boyalar salmonella bakterisinin varlığında ışık saçıyor.

2. Antimikrobiyel Paketleme
Peynir, et ve hamur işi gibi yiyecekler bakterisiz bir ortamda saklanırsa, raf ömürleri uzamakta. USDA Tarım Araştırma Servisi keklikotu ve elma püresindeni E.coli bakterisini öldüren bir film yapmış. İngiltere’de bulunan Leeds Üniversitesi nanoboyuttaki gümüşten daha ucuza üretilen çinko, kalsiyum ve mangezyum oksit gibi maddelerden antimikrobiyel özelliklere sahip nanofilmler yapmayı deniyor.

3. Daha İyi Gıda Saklama
Bayer Polymers meyve sularını daha taze saklamak için, kutuların içini nanokil kompozit bir malzeme  ile kaplamış. Oksijenle temas etmemesi gereken tüm ürünler geçerli bu uygulama.

4. İyileştirilmiş Gıda Taşınması
Vitaminleri, antioksidanları, omega yağlarını nanokapsüllerin içine koyup vücutta sadece gerekli yerlere iletilmesi sağlanıyor. İsrail’de bulunan NutraLease şirketi geliştirdiği süreçle geçen yıl Food Expo Yenilik Ödülünü kazanmış. Nanotıp uygulamasının gıdaya uygulanması denebilir.

5. Yeşil Paketleme
Doğada bozunan plastik yapımı araştırmaları bugünlerde revaçta. Avustralya’da bulunan Plantic genetik olarak değiştirilmemiş mısır nişastasından paketler üretiyor. Böceklerin kabuklarını oluşturan kitin malzemesinin üretimi üzerine çalışmalardevam ediyor.

6. Gübre Kullanmada Azalma
Cornell Üniversitesi’nde bir araştırma grubu nanofiberlerden örülmüş ve içinde gübre ve ilaç bulunan bir kumaş üretmiş. Tohumla birlikte yere gömülen kumaş sayesinde, daha sonra ilaçlama yapmaya gerek kalmıyor. Fiberler periyodik olarak gerekli malzemeleri bitkinin üzerine salıyor. Böylece kimyasallar suya da karışmıyor.

7. Takip Etme, İzleme, Marka Koruma
Kaliforniya’da bulunan Oxonica, nanogümüş ve nanoaltın kullanarak nanobarkod üretiyor. Bu tip barkotlar ilaç şirketleri tarafından çok kullanılıyormuş, yakında gıda ürünlerinde de kullanılacak.

8. Tat Yanılgısı
Hollanda’da bulunan Wageningen Üniversitesi’nde nanoboyutta lipit üretilmiş. Bu lipitlerden düşük yağlı mayonez yapılmış, fakat mayonezi tadanlar çok yağlı olduğunu söylemiş. İleride kırmızı et yediğimizi zannedip, tamamen farklı bir şeyler yiyeceğiz gibi.

9. Tat Değiştirme
San Diego’da bulunan Senomyx adlı şirket, yiyecekteki acı tadı düşürücü örnekler geliştirmiş. Şirket, Nestle ve Coca Cola gibi firmaların dikkatini çekmiş.

10. Bakteri Tesbiti ve Yok Edilmesi
Clemson Üniversitesi araştırmacıları kümes hayvanlarında sıkça rastlanan kampilobakterleri yok eden bir yem geliştirmiş. Kampilobakter içeren ve az pişirilmiş etleri yiyen insanlarda kramp ve ishal görülüyor. Nanokarbonhidratlar içeren yem bakterinin hücre çeperine yapışıp zararsız hale getiriyormuş.

Daha önce bu konu ile ilgili yazdığım yazıyı okumak isterseniz tıklayın.

Kaynak: 1

Bugünkü ürün tanıtımında konu spor eşyaları. Umarım faydalı olur.

1) Atomic Snow® Izor Kayakları

Normal kayaklarda, karbon fiberleri arasında boşluklar olduğu için stres noktaları oluşuyor. Böylece kayağın ömrü azalıyor. Atomic bu boşlukları nanoboyuttaki silikon oksit kristalleri ile doldurmuş. Sonuç olarak daha kolay hareket eden, daha dayanıklı bir kayak ortaya çıkmış.

2) Babolat® NS™ Tenis Raketi

Raketi sağlamlaştırmak için karbon nanotüpler kullanılmış.  Karbon nanotüp çelikten 100 kat sert, 6 kat daha hafif bir malzeme.

3) Continental GP4000 lastikleri

Bisiklet lastikleri için karbon nanoparçacıklarından oluşan Black Chil adlı bir malzeme kullanıyorlar. Bu malzeme sayesinde yıpranmayan daha yumuşak lastikler üretilmiş. Aynı malzemeyi kullanan diğer lastikler GP Supersonic, Digga, SpeedKing Supersonic, Explorer Supersonic.

4) C.A.M.P Buz Baltası

Sandvik Nanoflex® adlı çelik alaşımı kullanılıyor. (çelikten %20 daha hafif, ve %60 oranına kadar daha sert)

5) MAX NANO Badminton Raketleri

Grafit ve nano karbon kullanarak daha güçlü ve hafif raketler üretilmiş.

Kaynak: 1 , 2 , 3 , 4 , 5

Atmosferdeki karbondioksit miktarını sabitlemek ya da azaltmak için büyük çaba sarf ediliyor. Buna bir örnek, Türkiye’nin yeni kabul ettiği Kyoto Protokolü. Karbondioksite şu an düşman gibi bakıyoruz. Fakat bu bakış açısı değişebilir.

Pennsylvania State Üniversitesi’nden Craig Grimes’ın araştırma grubu, güneş ışığına maruz bırakılan karbon nanotüp ve su buharı karışımından doğal gaz elde etmeyi başarmış.

_{Karışım güneş ışığına maruz bırakılırken}

Daha önce de karbondioksitten metan gibi organik bileşenler elde edilmiş, fakat o yöntemlerde mor ötesi ışınlar kullanılıyormuş.

Araştırma grubu titanyum dioksiti nanotüp şekline getirip, bakır ve platinyumla kaplayarak, titanyum dioksitin katalizör özelliklerini iyileştirmeyi başarmış. Nanotüplerin boyu 135 nm, uzunlukları ise 40 mikron.

_{Tepkimenin resmi}

Karbondioksit ve su buharı saatte nanotüpün gramı başına 160 mililetre gibi bir hızla etan ve propana dönüşmüş. Bu miktar daha önceki hızlardan 20 kat fazla, ama maalesef uygulamalar için çok düşük.

“Şu anki sistemle ticari bir ürün yapmak isteseniz, batardınız” demiş Grimes.

Araştırma grubu şimdi de, nanotüpün bütün yüzeyini bakır atomları ile kaplayıp, performansı artırmaya çalışacak.

Nano Letters’da yayınlanan makaleye şuradan ulaşabilirsiniz.

Kaynak: 1

Nanoteknolojinin sağlık, çevre ve ahlak üzerindeki etkileri ile ilgili bir rapor daha yayınlandı. Bir AB projesi olan FramingNano tarafından yayınlanan raporda, dünyada bu alanda nelerin yapıldığını, nelerin yapılması gerektiği ve proje kapsamında neler yapıldığı anlatılmış. Bu konu hakkında biraz bilgi sahibi olmak isteyenler için raporun özetini yazmaya çalıştım, dileyenler raporun tamamına şuradan (PDF) ulaşabilir.

Şimdi öncelikle bu konular neden önemli? Nanoteknolojinin beklenen etkisini götermesi için, müşterilerin bu teknolojiyi kabullenmesi lâzım. Genetiği değiştirilmiş gıdalar ve nükleer enerji gibi teknolojilerin sağlığa ve çevreye olan etkisi iyice araştırılmadığı ve insanlara anlatılmadığı için, gelişmeleri yavaşlamış ve insanlık üzerinde beklenen etkiyi gösterememiştir. Nanoteknolojide aynı hataya düşülmek istenmemekte, nanoteknoloji daha gelişme aşamasında iken bu problemlerin çözülmesi hedeflenmektedir.

Dünya’da şu an nanoteknolojiye has bir düzenleme mekanizması bulunmamaktadır. Farklı organizasyonlar bu konuda kendileri bir düzenleme yapmaya çalışmışlardır. Mesela, Avrupa Komisyonu 2008 yılında nanoteknolojide sorumlu araştırmanın davranış kurallarını açıklamış. Bu konuda en büyük tartışma konularından biri, nanomalzemelerin yeni malzeme sayılıp sayılmayacakları. Kimileri bir malzeme daha önce zararlı değilse, nanoboyuttada zararlı derken; kimileri de nanomalzemelerin küçük boyutları nedeniyle farklı özellikler gösterebileceğini, böylece sanki yeni bir malzeme gibi incelenmesi gerektiğini düşünmektedir.

Nanoteknolojinin güvenliği sağlamak için zorluk çıkartan 3 husus:

• Nanoteknolojinin her alanda uygulanabilmesi. Nanomalzemelere maruz kalma biçimi çok çeşitli.
• Şu anki bilgimiz malzemelerin nanoseviyedeki risklerini belirlemek için yetersiz.
• Yasamacılar nanomalzemelerin yeni özellik gösterdiklerini kabul etmiyorlar.

Karbon nanotüplerin ve fullerenlerin bazı durumlarda zararlı oldukları tesbit edilmiştir. Kaygılar hayali değil.

Uluslararası organizasyonlardan bu alanda OECD ve ISO çalışmalar yapmaktadır. OECD en fazla kullanılan 20 nanomalzemeyi incelemektedir. ISO grubu Terminoloji ve Nomenklatür, Ölçme ve Karakterizasyon, Sağlık, Güvenlik ve Çevre, Malzeme Özellikleri adlı 4 alt gruptan oluşmaktadır. Standartlar da gelişme aşamasındadır. 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6

Raporda birkaç  ülkenin bu konu ile ilgili kurumlarının detaylı listesi bulunmakta. Avrupa’da bu konu üzerinde en aktif şekilde çalışan ülkeler Fransa, Almanya, İsviçre, Hollanda, İngiltere ve birkaç İskandinav ülkesi. Bu ülkelerdeki aktivitilerin detaylarını raporda bulabilirsiniz.

Aralık ayında Tahir Çağın’ın piezoelektronik kristallerle elektrik ürettiğini duyurmuştum. Buna benzer bir uygulama da Georgia Tech Üniversitesi’nden geldi. Araştırmacılar koşan bir hamsterdan nanocihazları çalıştıracak kadar elektrik üretmeyi başardı.

Bilim adamlarının iddiasına göre 2005′ten beri üzerinde çalıştıkları bu teknoloji ile herhangi bir mekanik hareket enerjiye dönüştürülebiliyormuş. Hamster dışında yaptıkları bir başka uygulama da, cep telefonunda yazı yazan parmak hareketlerinden elektrik üretimi. İnsanın yürümesi 67 watt’a, nefes alması 1 watt’a denkmiş. Hepsi elektriğe dönüştürülebilir.

Sistemin gerçek uygulamalarda kullanılabilmesi için tabi ki optimize edilmesi lazım. Şu an onun üzerine çalışılıyor.

Enerji piezoelektronik özelliği olan tellerin (mesela ZnO) bükülüp, eski hale getirilmesi sonucu üretiliyor. Tellerin çapı 100-800 nm arası, uzunluğu ise 100-500 mikron arası.

Peki Georgia Tech’in buluşunun buna benzer uygulamalardan farkı ne diye sorabilirsiniz. Bundan önceki sistemlerde mekanik enerji sabitmiş, bu uygulamada ise mekanik enerji değişken. Bu sayede değişken mekanik etkilere sahip biyolojik kuvvetlerden de elektrik üretilebiliyor.

Makale 11 Şubat 2009 tarihli Nano Letters dergisinde yayınlanmış.

Kaynak: 1 , 2 , 3