Savunma Sanayii’nde Nanoteknolojinin Kullanımı

Nanoteknoloji ürünlerin aktif olarak kullanıldığı alanların başında savunma sanayii teknolojileri gelir. Özellikle malzeme odaklı nanoteknoloji ürünleri, savunma sanayinde sıkça kullanılmaktadır. Dijital teknoloji ile birlikte yol alan nanoteknoloji ürünleri ulusal güvenliği ilgilendiren yeni nesil savunma sanayii sistemlerinin omurgasını oluşturacaktır. Savunma sanayinde nanoteknolojinin kullanımına deniz, kara, hava, uzay ve silah sistemleri gibi araçların hemen hepsinde mutlaka rastlanılır

NANOTEKNOLOJİ DEVRİMİ…

Bir metrenin milyarda birine karşılık gelen ölçü birimine na­nometre denir. Sekiz oksijen atomu ve saç kılının seksende biri de bir nanometreye denktir.

Bu ölçü ve bunun katlarında yapılan teknolojiye de nanotek­noloji denir. Bu ölçü aralığı aynı zamanda atom, atom top­lulukları ve moleküllerin bir araya gelmesiyle oluş(turul)an duruma karşılık gelir. Diğer bir ifadeyle nanoteknoloji, atom ve moleküller topluluğu ölçeğinde yapılan teknolojinin adı­dır. Nanoteknoloji 1-100 nm ölçeğinde aktiftir. Yapılan bir teknolojik çalışmanın nano ölçekte olması için çalışmanın ölçülerden birisinin en azından bu aralıkta olması gerekir.

Bilinen evrendeki tüm maddelerin kimyasal ve fiziksel ola­rak bütün özelliklerini taşıyan en küçük yapıya atom, bir canlının bütün özelliklerini taşıyan en küçük yapıya ise hüc­re denir. Tam da bu atom ile hücre ölçü aralığında nanotek­nolojinin karakteri en belirgin olarak gözlenir. Bu durum, madde ile canlının uyumunu sağlayan köprünün nanotek­noloji olduğunu ortaya koyuyor.

Madde tabanlı teknolojiler, canlı-madde uyumlu ürünler ve canlıya dair yeni teknolojik gelişmelerin öncülerinden biri­sinin de nanoteknoloji olduğu açıktır. Canlı-madde uyumu ve canlıya dair yeni teknolojik ürünler, müdahaleler ve ana­lizler, geniş bir sahada devam etmektedir. Doku ile uyum­lu madde, alaşım ve cihazlar hızla yaygınlaşırken sadece nanoparçacıkların sağlık alanındaki çalışmalarla yeni dev­rimler yapmakta olduğu ifade edilebilir. Atom-hücre ölçü aralığında potansiyel ve karakteri aktif olarak gözlenen na­nobilim ve nanoteknoloji ürünleri, doğal olarak Fizik, Kimya, Biyoloji, Matematik, Tıp, İstatistik, Bilgisayar, Malzeme Bili­mi, İnşaat, İmalat, Gıda ve Tarım gibi disiplinler arası alan­larda yer alır. Her teknolojinin kaynağında temel bilimler vardır. Gelişmiş ülkelerin ar-ge1 merkezlerinde çok sayıda temel bilim elemanlarının çalıştığı bir gerçektir. Beş ila on bin arasında çalışanı olan araştırma merkezlerinin büyük kısmı temel bilimci olup, bunların bir şekilde yolu nanotek­noloji ile kesişir.

Nasıl ki, 1900’lü yıllar ve sonrasındaki Kuantum’a olan me­safeli bakış, Kuantum’un günlük hayata girmesiyle yerini takdir görme durumuyla değiştirmişse benzer bir durum nanoteknoloji için de geçerlidir.

NANOTEKNOLOJİNiN GELECEĞİ…

Bütün teknolojilerin doğma, büyüme ve olgunlaşma/ge­lişme evreleri vardır. Nanoteknoloji doğum evresinde ol­duğundan, ileride ne getireceği noktasında tereddütlerin olması doğaldır. Nanobilim ve nanoteknoloji ürünleri gün­lük hayatı kolaylaştırdıkça ve sağlık alanında yeni izler oluş­turdukça insanlar tarafından takdir ve kabul görecektir. İz bırakmayan yüzeyler, kirlenmeyen tabaklar ve renk değiş­tiren elbiseler gibi ürünler, günlük hayatta nanoteknolojiyi cazip hale getirmektedir.

1770’li yıllarda başlayan ve 1970’li yıllarda sona eren en­düstri devrimi, olgunlaşma sürecini tamamladığından teks­til, demiryolu ve otomotiv gibi ürünler bütün eleştirileri za­manında bitirmiştir. Günümüzde otomobile itiraz eden tek kişi bulunmaz.

Gelişme evresini tamamlamış teknolojiler veya parçalar ya doğrudan satın alınır ya da lisansı kullanılır. Bu nedenle gelişmekte olan teknolojilerin (nanoteknoloji) başlarda te­reddütle karşılanması normaldir. Ayrıca bütün dünyada en önemli teknoloji yatırımları da gelişmekte olan teknolojilere yapılır. Türkiye’nin de bu yolu izlediği açıkça görülmektedir.

Dördüncü sanayi (enformasyon) devriminin iki temel aya­ğı bulunmaktadır. Biri dijital (bilgisayar) teknoloji diğeri ise nanoteknolojidir. Her iki teknoloji de doğum sürecinin son aşamasındadır. Yapay zekâ ile dijital teknoloji, kişiye özel; şifreleme, ilaç, kirlenmeyen tabaklar, nanorobotlar ve kir­lenmeyen elbiseler gibi ürünlerle nanoteknoloji, gelişim sü­recine girecektir. İnsanlığın önünde bu aşamaların nihayete ermesi için bir ömür kadar süre bulunmaktadır.

Nano boyutlara inildiğinde maddelerin yüzey-hacim oran­ları, manyetik, elektrik, katalitik, foto katalitik, optik, me­kanik ve termal gibi farklı özelliklerinde etkin aktiflikler gözlenir. Nano ölçekte özellikle yeni tür fiziksel, kimyasal, elektronik ve en önemlisi de kuantum etkileri ortaya çıkar. İnsanlık, bu yeni etkilerden faydalanmak istiyor.

Bir nanometre yarıçaplı parçacığın yüzey-hacim oranı (yü­zey/hacim) bir santimetre yarıçaplı parçacığın yüzey-hacim oranından yüz milyar defa daha büyüktür. Aynı özellikteki iki margarinden biri olduğu gibi, diğeri ise küçük parçalara bölünerek aynı şartlardaki tavalarda erimeye bırakıldığında erime sürecini en geç küçük parçalara bölünen margarin tamamlar. Bu iki örnek bile boyama, kaplama ve termal gibi sadece yüzeyle ilgili fiziksel özelliklerin ilgili sektörlerde ne kadar önemli olduğunu açıkça ortaya koymaktadır.

Benzer durumlar çok sayı ve türde yeni nesil stratejik tek­noloji alanlarının doğmasına da neden olmuştur.

Nano-biyoteknoloji, gen, ince film, bor, kompozit malzeme, akıllı malzeme, şekil hafızalı malzeme, manyetik malze­me, opto-elektronik malzeme, hafif/yüksek dayanıklı mal­zeme, yenilenebilir enerji, su arıtma ve nanoparçacıklar kontrollü gıda teknolojileri gibi çok sayıda yeni nesil stra­tejik teknolojiler bunlardan sadece bazılarıdır. Radara ya­kalanmayan savaş uçakları, kuantum bilgisayarlar ve ajan sinekler, stratejik teknolojilerin bilinenlerine birer örnektir.

NANOTEKNOLOJİ ÜRÜNLER YENİ NESIL SAVUNMA SANAYİİ SİSTEMLERİNİN OMURGASINI OLUŞTURACAK

Nanoteknoloji ürünlerin aktif olarak kullanıldığı alanların başında savunma sanayii teknolojileri gelir. Özellikle mal­zeme odaklı nanoteknoloji ürünleri, savunma sanayinde sıkça kullanılmaktadır. Dijital teknoloji ile birlikte yol alan nanoteknoloji ürünleri ulusal güvenliği ilgilendiren yeni ne­sil savunma sanayii sistemlerinin omurgasını oluşturacak­tır. Savunma sanayinde nanoteknolojinin kullanımına de­niz, kara, hava, uzay ve silah sistemleri gibi araçların hemen hepsinde mutlaka rastlanılır. Bu kullanım alanlarına, sınır dahi konulamaz. Burada önemli olanlarından bazılarına bakmak yeterli olacaktır.

Deniz taşımacılığındaki temel sorun, gemilerin deniz suyu ve atmosfer tarafından aşınmasıdır. Mikrobiyal kirlenme, metal korozyonu ve deniz suyunun tuz oranının yüksek oluşu geminin güvenilirliğini, çevreye uyumunu, gemilerin ömrünü ve denizde kalma süresini olumsuz yönde etkile­mektedir. Yüksek mukavemet ve hafif olan alüminyum ve nano(mezo)kompozit malzemeler ile gemilerin su ile temas yüzeyi kaplanarak dayanıklılık artırılmakta ve çürüme özel­liğinin büyük kısmı çözülmektedir.

Nano ölçekli alüminyum oksit, nitrür parçacıklar, titanyum dioksit metal oksit nanoparçacıklar, nanoyapılı zirkonya ve tabya sınıfı zırhlar gemilerin aşınan yüzeylerini kaplamak için kullanılmaktadır. Özellikle hücum, amfibi, denizaltı ve savaş gemilerinde benzer kaplamalar bizim gibi üç tarafı denizlerle çevrili ülkeler için önem arz etmektedir.

Devamı M5 Dergisi Aralık 2019 Sayısında…