Kaliforniya’da bulunan Sandia Ulusal Laboratuvarı araştırmacıları görünür ışığın tüm sprektrumunu sezebilen karbon nanotüp aygıtları geliştirmişler. Buluşun muhtemel uygulama alanları: daha fazla ışık emebilen güneş panelleri, daha az ışık ile çalışabilen kameralar, daha iyi yapay retinalar.

Daha önce sadece belli dalga boyundaki ışınları hissedebilen karbon nanotüpler üretilmiş. Sanida’nın buluşunu önemli bir köşe taşı olarak nitelendirmiş, araştırma grubunun içinde olmayan George Grüner, Los Angeles Kaliforniya Üniversitesi fizik profesörü.

Araştırmacılar karbon nanotüpü 3 çeşit kromoforla kaplamışlar. Kromofor ise belli bir dalga boyunda ışığa maruz kalınca şekil değiştiren moleküller. Karbon nanotüpe ışık tutulunca kromoforların yeri ve rengi değişiyor. Bu değişim sonucu nanotüpün iletkenliği değişiyor. Böylece karbon nanotüp ışığı “hissediyor”.

Araştırma grubundan Xinjian Zhou’ya göre karbon nanotüp sensörlerinin günümüzdeki diğer sensörlerden en önemli farkı, çözünürlüklerinin yüksek olması. Teorik olarak bu sensörlerin çözünürlüğü  nanotüpün çapı kadar, yani 1 nm. Bakalım pratikte bu değer ne kadar olacak.

Aygıtların hazırlanması birkaç gün sürüyor. Bir sonraki hedefler üretim süresini azaltmak, sensörün kızılötesi ışınları da fark etmesini sağlamak, sensörün hassasiyetini artırmak.

Kaynak: 1

IBM Research, pazar günü yayınladığı bir basın toplantısında nanoelektronik alanı için önemli olan bir çalışmayı anlattı.

İnsanoğlu bilgisayarların kapasitesinin sürekli artmasını istiyor, çünkü bazı problemler hâlâ bilgisayarların yetersizliğinden dolayı çözülemiyor. Bilgisayarların kullandığı çiplerin her 18 ayda geliştiğini söyleyen Moore Yasası‘nın devamı tehlikede. Günümüzde, çiplerdeki yapılar birkaç atomdan oluşuyor, eğer bir gelişme yapılmazsa, Moore Yasası’nın sonunun gelebileceği düşünülüyor. Nanoboyutta silikonunun mikroboyutlarda gösterdiği özellikleri göstermemesi, devrelerde yeni malzemeler kullanmamızı gerektiriyor. Nanoelektronik alanı da nanoboyutta elektronik araçlar geliştirme bilimi diyebiliriz.

Nanoelektronikteki cevaplanması gereken bir soru da ısının malzeme içinde nasıl yer değiştirdiği. Devreler çalışırken ısı ortaya çıkardığı için bilgisayarlarımızda fanlar var. Isının nasıl oluştuğunu, nasıl ilerlediğini bilmek cihazın performansını artırmak için önemli.

IBM yaptığı çalışmada aktif bir transistördeki bir yalıtkan karbon nanotüpteki enerjinin nasıl ısıya dönüştüğünü ve ısının nasıl yer değiştirdiğini incelemiş. Nanotüpten akım geçerken rezonant ışık saçılma algılaması gibi yöntemlerle nanotüpün optik özelliklerindeki değişim gözlemlenmiş.

Çalışma Nature Nanotechnology dergisinin son sayısında yayınlanacak. Makale yayınladıktan sonra, habere bazı eklemeler yapmayı düşünüyorum.

Kaynak: 1 , 2

Endüstriyel ölçekte yüksek kalitede karbon nanotüp üretebilen nadir şirketlerden olan Bayer MaterialScience Chempark Leverkusen’da yeni bir üretim tesisi inşaatına başladı. Fabrika yıllık 200 ton karbon nanotüp üretim kapasitesi ile dünyada birinci olacak. Toplam maliyeti 20 milyon Euro olan fabrika, 20 kişiye istihdam sağlayacak.

Bayer şu an karbon nanotüp üretimini Baytubes® markası altında Laufenburg’da 2007′de açtığı pilot fabrikada sürdürüyor.

“Gelecekte bizim için çok büyük uygulamalara yol açacak kilit bir teknolojiyi araştırıyoruz. Bu imkanı sonuna kadar kullanmak istiyoruz. Fabrikayı Leverkusen’a kurmamız, buranın bir endüstriyel yerleşim olduğuna inandığımızı tasdikliyor.” Dr. Wolfgang Plischke, Bayer

Bayer’in karbon nanotüpleri enerji, çevre, inşaat ve güvenlik gibi alanlara uygulama bilgisi var. Bilgiyi uygulamaya geçirmek için, 200 milyon Euro‘ya kadar yatırım gündemde.

_{Plischke ve Rachel}

“Karbon nanotüpler gerçekten önemli bir rol oynayacak. Yakıt ve pil teknolojilerini iyileştirecek, araçların ağırlıklarını azaltacak. Bu malzemelerin muhteşem özelliklerini araştırmak için Alman Eğitim ve Araştırma bakanlığı Innovationsallianz CNT 40 milyon euro yardım yapacak. Bu ittifak hükümetin yüksek teknoloji politikasının önemli bir parçası olacak ve Almanya’nın rekabetçi gücünü kuvvetlendirecek.” Thomas Rachel

Bayer’daki toplanıdan sonra akademisyenlerle ve sanayiden temsilcilerle devletin karbon nanotüp stratejisi tartışılmış. Şuradan haberin videosuna ulaşılabilir. (İngilizce)

Kaynak: 1

Nokia’nın nanoteknoloji kullanan konsept telefonu Morph’u açıklamasının üzerinden 11 ay geçti. Bu süre zarfında telefonun özelliklerini anlatan video onlarca video sitesine yüklendi, ilk olarak yüklendiği Youtube’da izlenme sayısı 2 milyon’u geçti. Telefonun ilgi çekmemesi mümkün değildi zaten. İstenilen şekle getirilen, bir sensör vazifesi gören, enerjisini güneşten alan, her zaman temiz kalan bir cep telefonu kimin ilgisini çekmez ki?

Telefonun özelliklerini eski blogumdaki yazımda anlatmıştım. Bu yazıda Nokia’nın Morph hayaline ulaşmak için neler üzerine çalıştığını Aralık 2008′de yayınladığı bir belgedeki bilgilerle anlatmak istedim.

Nokia nanoteknoloji alanında Cambridge Üniversitesi, Helsinki Teknoloji Üniversitesi ve CSC – Scientific Computing Ltd. ile ortaklaşa çalışıyor.

Nanoboyuttaki sensörler:
Videoda telefonun bozuk bir elmayı hissedebildiğini görüyoruz. İşte dış dünyayı hissedebilen bir telefon yapmak için, Nokia nanoseviyede sensörler geliştiriyor. Nanobileşenler yüksek alan-hacim oranına sahip olduğu için, kimyasal reaksiyon gerçekleştirmek için çok alan bulunuyor ve sensör uygulaması çin çok uygun.

Silikon üzerinde nanotel litografyası:
Sensör ve sinyal işleme işlemlerini iyileştirmek için nanoboyutta bileşenler ve onların üretimi için yeni teknikler lazım. Cambridge Üniversitesi ile işbirliği sonucu yeni nanotel litografya tekniği geliştirilmiş. Teknik sayesinde yüksek alana yayılmış, sıralı 3 boyutlu yapılar oluşturuluyor.

_{Nanotel litografya tekniği ile yapılmış Euro işareti}

Çinko oksit uygulamaları:
Morph giyilebilir bir alet olduğu için, yüzeyinin malzemesi düşük maliyetli, çevre dostu ve dokunmatik olması gerekiyor. Bu özelliklere uygun bir malzeme olarak, Nokia çinko oksitleri (ZnO) seçmiş. Bu malzemenin incelemeleri devam ediyor.

_{Çinko oksitten nanoteller}

Esnek elektronik:
Çok yönde çekilebilen ince film elektronik devreler üzerinde çalışmalar devam etmekte. Böylece tasarımda büyük bir esneklik kazanılacak.

Güneş enerjisi:
Cambridge Üniversitesi’nin daha önce yaptığı nanomalzeme araştırması desteklenmiş. Karbon nanotüplü kompozitler ile bunu başarmayı hedefliyorlar.

Grafen elektroniği:
Nanoelektronikte silikonun yerini alabilecek bu malzemenin de özellikleri araştırılıyor.

Bir zamanlar kablo üreticiliği yapan Nokia, geleceğin kablosuz olacağı tahmin edip, cep telefonlarına yönelerek ayakta kalmayı başarabildi. Şimdi de geleceğin nanoteknolojide olduğunu fark etti ve 10-15 yıl sonra anlamlı hale gelecek teknoloji geliştirmeye çalışıyor. Gerçekten ders alınacak bir şirket Nokia.

Kaynak: 1, 2

Karbon nanotüpleri kullanan ilk elektronik ürün bu yıl piyasaya çıkacak gibi. Unidym, karbon nanotüp kaplı plastik filmlerini 2009′un ikinci yarısında satmaya başlamayı düşünüyor.

Şeffaf ve iletken filmlerin uygulama alanı çok, ekran sahibi tüm cihazlar için bu ürün uygun durumda. LCD’ler, ATM’ler, cep telefonları, ilan panoları, kitaplar vs.

Yukarıda örnek verdiğimiz tüm ekranlarda şu an saydam elektrot olarak indiyum kalay oksit (ITO – Indium Tin Oxide) kullanılıyor. ITO’lerin kolay kırılması ve fiyatının son 10 yılda 100 katına çıkması, karbonun çok fazla bulunan bir malzeme olması karbon nanotüp ekranları daha cazip hale getiriyor.

Sean Olson, Unidym iş geliştirme başkan yardımcısı, şirketlerinin hedeflediği ilk alanın dokunmatik ekranlar olduğunu söylemiş. Samsung, Fujitsu gibi dokunmatik ekran üreticileri ile görüşmeler başlamış bile.

Peki şu ana kadar neden üretilmemişti bu ekranlar? Makul fiyata, yüksek performanslı tamamı iletken karbon nanotüp grubu üretilemediği için. Nanotüp üretme işlemi bittikten sonra ortamda hem iletken, hem de yalıtkan nanotüpler oluşuyordu. Filmlerde kullanılabilecek nanotüpler için ayrıca ayrıştırma işlemi yapılması gerkiyordu. Artık nanotüp üretimi biraz daha iyileştirildi.